表面與膠體化學(xué)復(fù)習(xí)-圖文

表面與膠體化學(xué)復(fù)習(xí)_圖文.ppt②、表面張力作用于單位長度線段上的表面緊縮力作用的結(jié)果使液體表面縮小，其方向?qū)τ谄揭好媸茄刂好娌⑴c液面平行，對于彎曲液面表面張力的作用點(diǎn)在周界線上，方向垂直于周界線并與液面相切。

2、界面張力的影響因素

⑴界面張力與物質(zhì)的本性有關(guān)⑵一般溫度↑，液體的γ↓，當(dāng)溫度趨于臨界溫度時,液體的表面張力為零.⑶表面張力一般隨壓力的增加而下降（金屬鍵）＞（離子鍵）＞（極性共價(jià)鍵）＞（非極性共價(jià)鍵）

p總是正值，總是指向球面的球心（或曲面的曲心)。1、彎曲液面的附加壓力——拉普拉斯方程2、毛細(xì)現(xiàn)象表面張力的存在是彎曲液面產(chǎn)生附加壓力的根本原因，而毛細(xì)管現(xiàn)象則是彎曲液面具有附加壓力的必然結(jié)果。二、表面張力的應(yīng)用：3、微小液滴的飽和蒸汽壓---開爾文公式凸液面凹液面即：Pr（凸液面）>P(平液面)>Pr(凹液面)。4、亞穩(wěn)狀態(tài)及新相的生成過飽和蒸汽、過飽和溶液、過冷液體、過熱液體所處的狀態(tài)均屬亞穩(wěn)狀態(tài)。是熱力學(xué)不完全穩(wěn)定的狀態(tài).一旦新相生成,亞穩(wěn)狀態(tài)則失去穩(wěn)定,而最終達(dá)到穩(wěn)定的相態(tài).亞穩(wěn)狀態(tài)能存在的原因是新相難以形成.凸液面曲率半徑越小，蒸汽壓越大。越易蒸發(fā).吸附質(zhì)—被吸附的物質(zhì)。吸附劑—起吸附作用的固體。1、吸附:在相界面上某種物質(zhì)的濃度不同于體相濃度的現(xiàn)象稱為吸附按吸附作用力性質(zhì)不同?？蓪⑽椒譃槲锢砦胶突瘜W(xué)吸附。

物理吸附：吸附質(zhì)與吸附劑之間的作用力為范德華力?；瘜W(xué)吸附：吸附質(zhì)與吸附劑之間的作用力為化學(xué)鍵力。吸附的分類：表面化學(xué)與膠體三、吸附性質(zhì).物理吸附化學(xué)吸附吸附力分子間力化學(xué)鍵力吸附層數(shù)單層或多層單層吸附熱?。ń谝夯療幔┐螅ń诜磻?yīng)熱）選擇性無有可逆性可逆不可逆吸附溫度低高吸附速率快慢吸附平衡易達(dá)到不易達(dá)到.2.物理吸附和化學(xué)吸附的區(qū)別①、固體表面對氣體的吸附是單分子層的；

②、固體表面是均勻的；③、被吸附的氣體分子間無相互作用力；④、吸附平衡是動態(tài)平衡。蘭繆爾吸附等溫式為4.蘭繆爾單分子層吸附理論基本假設(shè)如下：k:單位壓力的吸附量。隨溫度的升高而降低。3.吸附經(jīng)驗(yàn)式——弗羅因德利希公式（中壓范圍）（1）楊氏方程：楊氏方程使用條件：或。（2）潤濕：固體表面上的氣體被液體取代的過程。①沾濕:氣-固和氣-液界面消失,形成液-固界面的過程。②浸濕：將固體浸入液體，氣-固界面完全被液-固界面取代的過程。四、液-固界面③鋪展：少量液體在固體表面上自動展開,形成一層薄膜的過程。鋪展的必要條件是：鋪展系數(shù)S

0。S越大鋪展性能越好。注意：液體對固體的潤濕，人們習(xí)慣上的應(yīng)用是：,潤濕；,不潤濕；或不存在,完全潤濕；,完全不潤濕?？偨Y(jié)：當(dāng)900〈θ＜1800只沾濕00〈θ＜900不僅沾濕且浸濕θ=00或不存在沾濕，浸濕，且鋪展浸濕條件：鋪展過程：（10.4.9）鋪展條件：或不存在。浸濕過程：（10.4.8）沾濕條件：沾濕過程：（10.4.7）以上的公式通常不能直接計(jì)算，常用楊氏方程解決.將換掉五、溶液表面的吸附

溶質(zhì)在界面層中比體相中相對濃集或貧乏的現(xiàn)象稱為溶液界面上的吸附，前者叫正吸附，后者叫負(fù)吸附。表面活性劑：把能顯著降低液體表面張力的物質(zhì)稱為該液體的表面活性劑。在單位面積的表面層中，所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與同量溶劑在溶液本體中所含溶質(zhì)物質(zhì)的量的差值，稱為溶質(zhì)的表面過?；虮砻嫖搅?。吉布斯吸附等溫式(1)表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征:由親水基、親油基構(gòu)成。(2)表面活性物質(zhì)的基本性質(zhì)：界面吸附、單分子層的定向排列、形成膠束。(3)臨界膠束濃度簡稱CMC表面活性劑形成膠束的最低濃度。⑷表面活性劑的分類及應(yīng)用。表面活性劑【考試熱點(diǎn)】1.表面張力的單位、作用方向。2.影響表面張力的因素。3.用彎曲液面產(chǎn)生的附加壓力分析和解釋一些表面現(xiàn)象。4.用彎曲液面飽和蒸氣壓與曲率半徑的關(guān)系，解釋和分析一些表面現(xiàn)象。5.潤濕的類型，應(yīng)用楊方程計(jì)算潤濕角，判斷潤濕程度。6.表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征及其應(yīng)用。

7.物理吸附與化學(xué)吸附的比較。8.單分子層吸附理論的基本假設(shè)。選擇題選擇正確答案的編號，填在各題后的括號內(nèi)：1．液體表面分子所受合力的方向總是（），液體表面張力的方向總是（）。（A）沿液體表面的法線方向，指向液體內(nèi)部（B）沿液體表面的法線方向，指向氣相（C）沿液體的切線方向（D）無確定的方向1.答：AC2．溫度與表面張力的關(guān)系是：（）。（A）溫度升高表面張力降低（B）溫度升高表面張力增加（C）溫度對表面張力沒有影響（D）不能確定

2.答：A4．答：C4．附加壓力產(chǎn)生的原因是（）。（A）由于存在表面（B）由于在表面上存在表面張力

（C）由于表面張力

的存在，在彎曲表面兩邊壓力不同（D）難于確定

3.在定溫定壓下影響物質(zhì)的表面吉布斯函數(shù)的因素是（）。(A)僅有表面積As

（B）僅有表面張力

（C）表面積As和表面張力

（D）沒有確定的函數(shù)關(guān)系3.答：C6．答：C5.在水平放置的玻璃毛細(xì)管中注入少許水（水潤濕玻璃），在毛細(xì)管中水平水柱的兩端呈凹液面，當(dāng)在右端水凹面處加熱，毛細(xì)管中的水向何端移動？（）（A）向左移動（B）向右移動（C）不動（D）難以確定

5．答：A（A）（B）（C）6.今有一球形肥皂泡，半徑為r，肥皂水溶液的表面張力為

，則肥皂泡內(nèi)附加壓力是（

）。

7.在定溫下，同成分的兩個大小不同的液球的飽和蒸氣壓pr,1*(大球)和pr,2*(小球)存在（）的關(guān)系。（A）pr,1*>pr,2*（B）pr,1*=pr,2*

（C）pr,1*<pr,2*

（D）不能確定

7．答：C8.高分散度固體表面吸附氣體后，可使固體表面的吉布斯函數(shù)（）。

（A）降低（B）增加（C）不改變

8．答：A10.接觸角是指：（A）ｇ／ｌ界面經(jīng)過液體至ｌ／ｓ界面間的夾角（B）ｌ／ｇ界面經(jīng)過氣相至ｇ／ｓ界面間的夾角（C）ｇ／ｓ界面經(jīng)過固相至ｓ／ｌ界面間的夾角

（D）ｌ／ｇ界面經(jīng)過氣相和固相至ｓ／ｌ界面間的夾角

10．答：A9蘭謬爾吸附定溫式適用于()(A)化學(xué)吸附(B)物理吸附(C)單分子吸附(D)多分子吸附9．答：AC是非題下列各題的敘述是否正確？正確的在題后括號內(nèi)畫“

”，錯誤的畫“

”1.答：

2．液體表面張力的方向總是與液面垂直。（

）

2.答：×3.答：

1．液體的表面張力總是力圖縮小液體的表面積。（）3．分子間力越大的液體，其表面張力越大。（）4．垂直插入水槽中一支干凈的玻璃毛細(xì)管，當(dāng)在管中上升平衡液面處加熱時，水柱會上升。（）4.答：×

5．水在干凈的玻璃毛細(xì)管中呈凹液面，因附加壓力

p>0，所以表面張力

0是不可能的。（

）

5.答：

6．在相同溫度下，純汞在玻璃毛吸管中呈凸液面，所以與之平衡的飽和蒸氣壓必大于其平液面的蒸氣壓。（

）

6.答：

7．溶液表面張力總是隨溶液濃度的增大而減小。（

）7.答：×8．某水溶液發(fā)生負(fù)吸附后，在干凈的毛吸管中的上升高度比純水在該毛吸管中上升的高度低。

（

）8.答：×9．通常物理吸附的速率較小，而化學(xué)吸附的速率較大。（）

9.答：×10．蘭繆爾定溫吸附理論只適用于單分子層吸附。（）

10.答：

1、分散系統(tǒng),分散相,分散介質(zhì)2、分散系統(tǒng)的分類一、分散系統(tǒng)的分類分子分散體系d<1nm膠體分散體系1nm<d<1000nm粗分散體系d>1000nm按分散相粒子的大小分類：按分散相和介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類：液溶膠固溶膠氣溶膠表面化學(xué)與膠體5、溶膠的主要特征：高度分散性、多相性、熱力學(xué)不穩(wěn)定性。3、膠體系統(tǒng)的分類包括：溶膠、高（大）分子溶液、締合膠體。4、粗分散系統(tǒng)的分類包括：乳狀液、泡沫、懸浮液。二、溶膠的光學(xué)性質(zhì)1、丁達(dá)爾效應(yīng),可鑒別溶膠及真溶液、高分子溶液、締合膠體。

2、瑞利公式：表面化學(xué)與膠體三、溶膠的動力學(xué)性質(zhì)

1、布朗運(yùn)動：2、擴(kuò)散：粒子擴(kuò)散的定向推動力是濃度梯度。3、沉降與沉降平衡：

愛因斯坦-布朗平均位移公式費(fèi)克擴(kuò)散定律粒子質(zhì)量愈大，其平衡濃度隨高度的降低亦愈大。表面化學(xué)與膠體四、溶膠的電學(xué)性質(zhì)1、電動現(xiàn)象：電泳、電滲、流動電勢、沉降電勢。電動現(xiàn)象證明了膠體粒子帶電。2、膠粒帶電的原因①吸附法揚(yáng)斯規(guī)則:與膠體具有相同化學(xué)元素的離子優(yōu)先被吸附。③電離②離子溶解表面化學(xué)與膠體3、膠體粒子的擴(kuò)散雙電層：緊密層、擴(kuò)散層。電動電勢稱為

電勢。帶電的固體或膠粒在移動時，滑動面與液體本體之間的電位差稱為電動電勢。（概念）熱力學(xué)電勢--由固體表面至溶液本體間的電勢差

0；斯特恩電勢

——Stern面與溶液本體間的電勢差

；固體表面+++++++++-------++++++++------+---斯特恩層(緊密層)擴(kuò)散層--斯特恩面滑動面表面化學(xué)與膠體ξ電勢的特點(diǎn)：①ξ電勢只是熱力學(xué)電勢的一部分；②ξ電勢的符號，反映了膠粒帶電的符號；ξ電勢的大小，反映了膠粒帶電的程度。③ξ電勢為0時，為等電態(tài)，溶液的穩(wěn)定性最低。④熱力學(xué)電勢與其他離子無關(guān)，ξ電勢對其他離子特別敏感。⑤ξ電勢的大小與電泳,電滲的速度有關(guān)；介質(zhì)的粘度、介質(zhì)的介電常數(shù)、電位梯度有關(guān)。表面化學(xué)與膠體五、膠團(tuán)結(jié)構(gòu)：以KI與AgNO3形成的AgI溶膠(正溶膠）為例：表面化學(xué)與膠體六、溶膠的穩(wěn)定性:布朗運(yùn)動、膠體帶電、溶劑化作用。ξ電勢是衡量膠體穩(wěn)定性的量度。①在膠團(tuán)之間，存在著兩種相反作用力所產(chǎn)生的勢能。②、溶膠的穩(wěn)定和聚沉取決于ER和EA的相對大小。③、ER與EA以及總E均以粒子間的距離有關(guān)。④、理論推導(dǎo)表明：溶膠中加入電解質(zhì)，對引力勢能影響不大，但對斥力勢能影響十分明顯。DLVO理論：溶膠的穩(wěn)定和聚沉取決于斥力勢能和引力勢能的相對大小。表面化學(xué)與膠體七、溶膠的聚沉

2）濃度的影響。

3）溫度的影響。

4）膠體的相互作用。1）外加電解質(zhì)的影響。使溶膠聚沉的因素有：5）加入高聚物分子的敏化作用表面化學(xué)與膠體⑴與膠粒帶相反電荷的離子是主要起聚沉作用的離子，且反離子價(jià)數(shù)越高,聚沉能力越強(qiáng)。判斷電解質(zhì)聚沉能力大小的方法:⑷若外加電解質(zhì)中反離子的個數(shù)、價(jià)數(shù)及種類全相同時，則需看與膠粒帶相同電荷的離子，此離子的價(jià)數(shù)越高，則電解質(zhì)的聚沉能力越弱。⑶電解質(zhì)所含聚沉離子價(jià)數(shù)及種類皆相同,但個數(shù)不同時,離子個數(shù)多的電解質(zhì)聚沉能力強(qiáng)。⑵電解質(zhì)所含聚沉（反）離子個數(shù)及價(jià)數(shù)皆相同的不同離子,聚沉能力取決于感膠離子序。表面化學(xué)與膠體5、形成何種類型的乳狀液決定于乳化劑的性質(zhì)。親水型乳化劑可制成O/W型乳狀液，親油型乳化劑可制成W/O型乳狀液。五、乳狀液1、定義：由兩種不互溶或部分互溶的液體所形成的粗分散系統(tǒng),稱為乳狀液。4、制取相對穩(wěn)定的乳狀液要有乳化劑存在。2、乳狀液的分類：O/W型、W/O型。

6、破乳的主要方法是消除或減退乳化劑的保護(hù)能力。3、乳狀液類型的鑒別的方法

①染色法②稀釋法③導(dǎo)電法表面化學(xué)與膠體【考試熱點(diǎn)】1.膠體分散系統(tǒng)的粒子大小范圍，粗分散系統(tǒng)的粒子大小范圍。2.溶膠的主要特征。3.什么是丁達(dá)爾現(xiàn)象？丁達(dá)爾效應(yīng)的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用。4.什么是布朗運(yùn)動。5.雙電層結(jié)構(gòu)。熱力學(xué)電勢，斯特恩電勢，動電電勢（電勢）的含義。6.膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，正溶膠及負(fù)深膠。7.溶膠的電學(xué)性質(zhì)：電泳、電滲、流動電勢、沉降電勢等的含義。8.電解質(zhì)正、負(fù)離子對正、負(fù)溶膠聚沉的影響－舒爾采規(guī)則；不同價(jià)態(tài)離子聚沉能力的比較。

選擇題選擇正確答案的編號，填在各題后的括號內(nèi)：1．大分子溶液分散質(zhì)粒子的線尺寸為：（）（A）

1

m(B)

1nm(C)1nm～1

m1.答：C2．溶膠和大分子溶液：（）（A）都是單相多組分系統(tǒng)（B）都是多相多組分系統(tǒng)（C）大分子溶液是單相多組分系統(tǒng)，溶膠是多相多組分系統(tǒng)（D）大分子溶液是多相多組分系統(tǒng)，溶液是單相多組分系統(tǒng)2.答：C4．答：A4．向碘化銀正溶膠中滴加過量的KI溶液，則所生成的新溶膠在外加直流電場中的