物理化学面及胶体习题2011.docVIP

界面与胶体化学习题课界面与胶体化学主要公式表面张力（表面自由能）（单位 N/m,J/m2）弯曲表面下的附加压力（Young-Laplace）（R为曲率半径，??为弯曲表面两边的物质密度差）（肥皂泡）毛细管中，（毛细管半径，?接触角）弯曲表面下的蒸气压（Kelvin） (小液滴，大液滴，土壤中的毛细管吸附水，不同粒度物质的溶解度)吸附等温式Langmuir，BET等（注意使用条件）： 吉布斯表面吸附等温式： （讨论正、负吸附）接触角：0?90o固体被液体润湿；?90o固体不为液体润湿。胶体中沉降平衡时粒子随高度分布公式：Rayleigh散射公式：散射光强度与入射光波长的四次方成反比例。胶团构造：（AgI） [(AgI)m·nI-,(n-x)K+]x-·xK+胶核，胶粒，胶团，双电层，电泳，电渗，流动电势，沉降电势。习题1. 293K时，把半径为1.0mm的水滴分散成半径为1.0?m 的小液滴，试计算（已知293K时水的表面Gibbs自由能为0.07288J/m2）:(1)表面积是原来的多少倍？(2) 表面Gibbs自由能增加多少？（3）完成该变化时环境至少需做多少功？答：（1）1000； （2）=9.145×10-4J （3）Wf=9.145×10-4J6. 在298K和101.325kPa压力下，将直径为1.0?m 的毛细管插入水中，问需在管内加多大压力才能防止水上升？若不加压力，水面上升，平衡时管内液面上升多高？（已知298K时水的表面张力为0.072N/m，水密度为1000kg/m3,设接触角为0度，重力加速度g为9.8m/s2）答：，Ps=288kPa，h=29.39m8. 已知在298K，平面水的饱和蒸汽压为3168Pa，求在相同温度下，半径为3nm的小液滴的饱和蒸汽压，已知298K时水的表面张力为0.072N/m，水密度为1000kg/m3,水的摩尔质量为18g/mol）答; 主要密度，摩尔质量单位得到P2=4489.7pa10. 水蒸气骤冷会发生过饱和现象，在夏天的乌云中，用飞机撒干冰微粒，使气温骤降至293K，水汽的过饱和度（P/Ps）达4。已知在293K时水的表面张力为0.07288N/m，水密度为997kg/m3,试计算：（1）在此时开始形成雨滴的半径。（2）每滴所含水的分子数。答：（1） （P1为Ps，R1＝∞）求得R2＝7.79×10－10m；（2）胶体：1．在碱性溶液中用HCHO还原HAuCl4 制备金溶胶，反应可以表示为HAuCl4＋5NaOH→NaAuO2＋4NaCl+3H2O2NaAuO2＋3HCHO＋NaOH→2Au+3HCOONa+2H2O; NaAuO2稳定剂，写出胶团结构式，标出胶核、胶粒和胶团。答：[(Au)m·n AuO2-·(n-x)Na+]x-·xNa+16.已知在二氧化硅溶胶的形成过程中，存在下列反应：SiO2+H2O→H2SiO3 → SiO32- +2H+(1) 写出胶团的结构式。(2) 溶胶电泳方向(3)溶胶中分别加入NaCl ，MgCl2，K3PO4时，哪种物质的聚沉值最小？答：（1）[(SiO2)m·n SiO32-·2(n-x)H+]2x-·2xH+(2) 溶胶电泳方向 胶粒带负电，向正极方向运动。(3) MgCl2聚沉值最小补充：1 用As2O3与略过量的H2S制成As2S3溶胶，试写出胶团表达式。用FeCl3在热水中水解制备Fe(OH)3溶胶，试写出胶团的结构式。答：[(As2S3)m·n HS-·(n-x)H+]x-·xH+{[(Fe(OH)3)]m·n FeO+·(n-x)Cl-]x-·xCl-2 等体积的0.08mol/dm3NaBr溶液和0.10mol/dm3AgNO3溶液混合制备AgBr溶胶，分别加入相同浓度的下述电解质溶液，其聚沉能力的大小顺序？( D B C A)(A) KCl (B)Na2SO4 (C)MgSO4 (D)Na3PO43 一个烧杯中，盛有某种溶胶 20×10-6 m3，如使其聚沉，至少需浓度为1000 mol·m-3的 NaCl 溶液 20×10-6m3, 或浓度为1 mol·m-3的 Na2SO4溶液100×10-6 m3，由这些数据得出的结论是 ： (A) 溶胶带正电，NaCl 的聚沉值比 Na2SO4的聚沉值小 (B) 溶胶带负电，NaCl 的聚沉值比 Na2SO4的聚沉值大 (C) 溶胶带正电，NaCl 的聚沉值比 Na2SO4的聚沉值大 (D) 溶胶带正电，NaCl 的聚沉能力比 Na2SO4的聚沉能力强 4 液体的表面自由能 ? 可以表示为： ( c ) (A) （?H/?A