表面化学习题
胶体与表面化学练习题

胶体练习题一、判断题:1.溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。
2.溶胶与真溶液一样是均相系统。
3.能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。
4.通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。
5.ζ电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值.6.加入电解质可以使胶体稳定,加入电解质也可以使肢体聚沉;二者是矛盾的。
7.晴朗的天空是蓝色,是白色太阳光被大气散射的结果。
8.旋光仪除了用黄光外,也可以用蓝光。
9.大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。
二、单选题:1.雾属于分散体系,其分散介质是:(A) 液体;(B) 气体;(C) 固体;(D) 气体或固体。
2.将高分子溶液作为胶体体系来研究,因为它:(A) 是多相体系;(B) 热力学不稳定体系;(C) 对电解质很敏感;(D) 粒子大小在胶体范围内。
3.溶胶的基本特性之一是:(A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系;(B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系;(C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系;(D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系。
4.溶胶与大分子溶液的区别主要在于:(A) 粒子大小不同;(B) 渗透压不同;(C) 丁铎尔效应的强弱不同;(D) 相状态和热力学稳定性不同。
5.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的:(A) 渗透压大;(B) 丁铎尔效应显著;(C) 不能透过半透膜;(D) 对电解质敏感。
6.以下说法中正确的是:(A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统;(B) 溶胶与真溶液一样是均相系统;(C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶;(D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小。
7.对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是:(A) 除去杂质,提高纯度;(B) 除去小胶粒,提高均匀性;(C) 除去过多的电解质离子,提高稳定性;(D) 除去过多的溶剂,提高浓度。
8.在AgNO3溶液中加入稍过量KI溶液,得到溶胶的胶团结构可表示为:(A) [(AgI)m·n I-·(n-x) ·K+]x-·x K+;(B) [(AgI)m·n NO3-·(n-x)K+]x-·x K+;(C) [(AgI)m ·n Ag +·(n -x )I -]x -·x K + ; (D) [(AgI)m ·n Ag +·(n -x )NO 3-]x +·x NO 3-。
《表面活性剂化学》第二章习题

第二章表面活性剂的类型一、选择题1. 阴离子型表面活性剂在水中电离后,其亲水端通常是以下哪类官能团?()A. 羧酸基B. 硫酸基C. 磷酸基D. 季铵基2. 以下哪种物质是常见的阴离子型表面活性剂?()A. 十二烷基硫酸钠(SDS)B. 十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)C. 聚氧乙烯(20) 脂肪醇醚(Brij 58)D. 氨基酸型两性表面活性剂3. 阳离子型表面活性剂的主要应用领域不包括以下哪项?()A. 洗发水B. 纺织品柔软剂C. 消毒剂D. 油田开采4. 下列哪种表面活性剂在分子结构上同时具有阳离子和阴离子特性?()A. 肥皂B. 季铵盐C. 氨基酸型表面活性剂D. 烷基硫酸盐5. 非离子表面活性剂的亲水性主要来源于以下哪种结构?()A. 羟基B. 羧基C. 硫酸酯基D. 聚氧乙烯链二、填空题1. 阴离子型表面活性剂在水中电离产生______,其亲水基团通常是______,如______。
2. 阳离子型表面活性剂在水中电离产生______,其亲水基团通常是______,如______。
3. 两性表面活性剂具有______和______两种性质,其分子结构中通常含有______和______基团,例如______。
4. 非离子表面活性剂在水中不电离,其亲水基团通常是______或______,常见的非离子表面活性剂有______和______。
5. 特种表面活性剂是指具有特殊______或______的表面活性剂,如______和______,它们在特定应用领域具有重要作用。
三、简答题1. 简述阴离子型表面活性剂的主要特点,并举例说明其在家庭洗涤剂中的应用。
2. 解释阳离子型表面活性剂在水中电离的过程,并讨论其在个人护理产品中的作用。
3. 两性表面活性剂与阴离子型和阳离子型表面活性剂相比,有哪些独特性质?请举例说明两性表面活性剂在化妆品中的应用。
4. 非离子表面活性剂为何在高温和硬水中比离子型表面活性剂更为稳定?请举例说明非离子表面活性剂在食品工业中的应用。
《表面活性剂化学》第九章习题

第九章起泡作用一、选择题1. 下列哪种现象是起泡作用的结果?()A. 泡沫的形成B. 泡沫的稳定C. 泡沫的破灭D. 泡沫的表面张力2. 下列哪种因素对起泡作用的影响最大?()A. 表面活性剂的浓度B. 起泡剂的种类C. 起泡剂的HLB值D. 所有上述因素3. 下列哪种因素会影响起泡作用的效果?()A. 起泡剂的浓度B. 起泡剂的种类C. 起泡剂的HLB值D. 所有上述因素4. 下列哪种现象是起泡作用的结果?()A. 泡沫的形成B. 泡沫的稳定C. 泡沫的破灭D. 泡沫的表面张力5. 下列哪种现象是起泡作用的结果?()A. 泡沫的形成B. 泡沫的稳定C. 泡沫的破灭D. 泡沫的表面张力二、填空题1. 起泡作用是指通过加入表面活性剂或起泡剂,使气体在液体中形成稳定的_______的过程。
2. 起泡剂的种类包括阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂等,它们通过在_______界面形成_______结构,实现起泡作用。
3. 起泡剂的HLB值是影响起泡作用效果的重要因素,其值越大,亲水性越强,起泡效果越好,因为_______有助于_______的起泡。
4. 起泡作用的结果是形成稳定的泡沫,其中泡沫的形成、稳定和破灭等现象都受到起泡剂种类和_______的影响。
5. 起泡作用在洗涤剂、食品工业、医药工业等领域有广泛应用,如洗涤剂中的起泡剂用于提高洗涤效果,食品工业中的起泡剂用于制作泡沫饮料、蛋糕等,医药工业中的起泡剂用于制备_______等。
三、简答题1. 简述起泡作用的定义及其在实际应用中的重要性。
2. 解释起泡剂的种类及其对起泡作用的影响。
3. 简述起泡剂的HLB值及其对起泡作用效果的影响。
4. 简述起泡作用的结果,包括泡沫的形成、稳定和破灭等现象。
5. 简述起泡作用在洗涤剂、食品工业、医药工业等领域的应用。
四、论述题1. 论述起泡作用在洗涤剂中的应用,并探讨其对洗涤效果的影响。
第八章表面化学及胶体化学课后习题答案

第八章 表面化学与胶体化学习 题1.在293 K 时,把半径为1×10-3m 的水滴分散成半径为1×10-6m 的小水滴,比表面增加多少倍?表面吉布斯自由能增加多少?环境至少需做功多少?已知293 K 时-1O H m mN 75.722⋅=σ。
(答案:9.15×10-4J )解: 一滴大水滴可分散成N 个小水滴:323132313434r r r r N ==ππ小水滴的面积为: 2312244r r r N ππ=⨯,大水滴的面积为: 4π21r面积增加倍数为:9991444212121231=-=-r r r r r r πππ J 10133.9)101101101(41075.72)44(4669321231s s -----⨯=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=∆⋅=∆πππσσr r r A G2.在298 K 时,1,2—二硝基苯(NB)在水中所形成的饱和溶液的浓度为5.9×10-3mol·L -1,计算直径为1×10-8m 的NB 微球在水中的溶解度。
已知298 K 时NB /水的表面张力为25.7 mN·m -1,NB 的密度为1 566 kg·m -3。
(答案:2.625×10-3 mol ·dm -3)解:根据开尔文公式 :rRT M c c 12ln0⋅=ρσ,将数值代入,得: -1338330L mol 10625.2109.54449.04449.0105.0115.298314.8156610168107.252ln ⋅⨯=⨯⨯=∴=⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-----c c c3.373 K 时,水的表面张力为58.9 mN·m -1,密度为958.4 kg·m -3,在373 K 时直径为 1×10-7m 的气泡内的水蒸气压为多少?在101.325 kPa 外压下,能否从373 K 的水中蒸发出直径为1×10-7m 的气泡? (答案:99.89kPa )解:气泡为凹面,且r = 0.5×10-7mkPa89.999858.0325.101)01427.0exp(01427.0105.01373314.84.9581018109.58212ln 0r 7330r =⨯=-⋅=∴-=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=---p p r RT M p p ρσ 因p r < p 外,故不能蒸发出直径为1×10-7m 的气泡。
胶体及表面化学复习题

胶体与外表化学复习题一、选择题1. 一个玻璃毛细管分别插入20℃和70℃的水中,则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度〔 C 〕。
(A) 一样;(B) 无法确定;(C) 20℃水中高于70℃水中;(D) 70℃水中高于20℃水中。
2. 以下表达不正确的选项是〔 D 〕。
(A) 比外表自由能的物理意义是,在定温定压下,可逆地增加单位外表积引起系统吉布斯自由能的增量;(B) 外表*力的物理意义是,在相外表的切面上,垂直作用于外表上任意单位长度功线的外表紧缩力;(C) 比外表自由能与外表*力量纲一样,单位不同;(D) 比外表自由能单位为J·m2,外表*力单位为 N·m-1时,两者数值不同。
3. 20℃时水~空气的界面*力为7.27 × 10-2N·m-1,当在20℃和100kPa下可逆地增加水的外表积4cm2,则系统的ΔG为〔 A 〕。
(A) 2.91 × 10-5 J ;(B) 2.91 × 10-1 J ;(C) -2.91 × 10-5 J ;(D) -2.91 × 10-1 J 。
4.在一个密闭的容器中,有大小不同的两个水珠,长期放置后,会发生〔 A 〕。
(A) 大水珠变大,小水珠变小;(B) 大水珠变大,小水珠变大;(C) 大水珠变小,小水珠变大;(D) 大水珠,小水珠均变小。
5. 一根毛细管插入水中,液面上升的高度为h,当在水中参加少量的NaCl,这时毛细管中液面的高度为〔 B 〕。
(A) 等于h;(B) 大于h;(C) 小于h;(D) 无法确定。
6. 关于溶液外表吸附的说法中正确的选项是〔 C 〕。
(A) 溶液外表发生吸附后外表自由能增加;(B) 溶液的外表*力一定小于溶剂的外表*力;(C) 定温下,外表*力不随浓度变化时,浓度增大,吸附量不变;(D) 饱和溶液的外表不会发生吸附现象。
7. 对处于平衡状态的液体,以下表达不正确的选项是〔 C 〕。
物理化学表面及胶体习题

界面与胶体化学习题课(一)界面与胶体化学主要公式1. 表面张力(表面自由能)= (:G)TPn B(单位N/mJ/m2):A2. 弯曲表面下的附加压力(Young-Laplace)R = ~^ = gh(R为曲率半径,为弯曲表面两边的物质密度差)(肥皂泡Ps =—)R毛细管中h —— = 2 8® , (R毛细管半径,7接触角)R仏P g R込P g3. 弯曲表面下的蒸气压(Kelvin)RT ln - = -_ (—1)(小液滴,大液滴,土壤中的R P R2 R1毛细管吸附水,不同粒度物质的溶解度)4. 吸附等温式Langmuir, BET等(注意使用条件):a d?5. 吉布斯表面吸附等温式:-—(讨论正、负吸附)RT da6. 接触角:0<x90°固体被液体润湿;日>90°固体不为液体润湿。
7. 胶体中沉降平衡时粒子随高度分布公式:RTl门严八牛r3('粒子一'介质)g N°(X2 —X i)N138 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)[(Agl)m • n「,(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。
(二)习题1.293K时,把半径为1.0mm的水滴分散成半径为1.0m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?⑵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). G = A =9.145 X 10-4J-4(3)Wf=9.145 X 104J6. 在298K和101.325kPa压力下,将直径为1.05 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: P s gh,Ps=288kPa h=29.39mR8. 已知在298K,平面水的饱和蒸汽压为3168PQ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30.072N/m,水密度为1000kg/m,水的摩尔质量为18g/mol)答;RTln巴二乙卫(--)主要密度,摩尔质量单位R P R2 R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。
胶体和表面化学复习题

胶体和表面化学复习题(一)选择题1. 在装有液体的毛细管右部加热,见右图,则( )(A )液体左移 (B ) 液体右移 (C )液体不动 (D ) 无法判断2. 下列说法中不符合增溶作用特点的是;( )A. 与真正的溶解作用不相同B. 表面活性剂的浓度必须超过CMC 。
C. 增溶的模式只有一种D. 产生于含有大量胶束的表面活性剂溶液3. 用三氯化铁FeCl 3水解制备的氢氧化铁溶胶哪种物质聚沉能力最强:( )(A ) Na 2SO 4 (B ) MgCl 2 (C ) La(NO 3)3 (D ) K 3[Fe(CN)6]4. 在装有液体的毛细管左部加热,见图,则:( )(A ) 液体左移 (B ) 液体右移 (C )液体不动 (D )无法判断5. 新鲜制备的溶胶需要净化,其目的是(A ) 去除杂质,提高溶胶的纯度(B )去除过多的电解质,保持溶胶稳定性(C )去除过多的溶剂,增加溶胶的浓度(D )去除过小的胶粒,保持粒子大小的一致性6. 胶体粒子在介质中运动所受的阻力,与下列何者无关?(A )介质的粘度 (B )粒子的流速 (C )粒子的浓度 (D )粒子的大小7. Fick 第一定律x c DA t n d d - d d , 式中有负号是因为: (A ) d d t n 是负值 (B )扩散系数D 是负值 (C )xc d d 是负值 (D ) A 是负值 8. 电渗现象表明:(A ) 胶体粒子是电中性的 (B ) 分散介质是电中性的(C)胶体系统的分散介质也是带电的 (D) 胶体粒子是带电的9. 一个玻璃毛细管分别插入25℃ 和75℃ 的水中,则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度:(A) 相同 ; (B) 无法确定 ; (C)25℃ 水中高于75℃ 水中 ;(D)75℃ 水中高于25℃ 水中 。
10.已知20℃ 时水~空气的界面张力为7.27 × 10-2N·m -1,当在20℃ 和p 下可逆地增加水的表面积4cm 2,则系统的ΔG 为:(A) 2.91 × 10-5 J ; (B) 2.91 × 10-1 J ;(C) -2.91 × 10-5 J ; (D) -2.91 × 10-1 J 。
表面现象和胶体化学练习题

第十一章表面现象和胶体化学练习题练习题一、是非题1、比表面能、2、3、4、5、液体浸湿固体的条件是粘附W i6.表面活性剂的HLB7.8.9.用AgNO3溶液和KI溶液制备溶胶时,AgNO310.电解质对溶胶的聚沉能力常用聚沉值表示,若某电解的聚沉值越大,则其聚沉能力越二、填空题1、A 为面积,表面张力σ(填数学符号)。
_______2、∆P1和∆P2分别代表平面液体和凹面液体下的附加压力,则∆P1______∆P2。
3、r1和r2分别代表同一物质的两种微晶体的半径,c1和c2分别代表其相应的溶解度,若r1>r2,则必有c1_____c2。
4、在某液体中加入物质A,A的浓度为C,若A为表面活性物质,则应有(dσ/dc)T_____0。
5、当铺展系数φ————0时,液体可以在固体表面上自动铺展。
6、当接触角时θ————90O,固体不为液体所润湿。
7、正溶胶,其扩散层应荷________电(填中文字)。
8、电解质NaCl, MgSO4, AlCl3, 对溶胶As2S3聚沉能力最强的电解质的是————(填分子式)。
9、胶体分散体系的分散相微粒半径r在____~____之间。
输入提示:x1到x9分别代表10-1到10-9,中间用(,)隔开10、若气—固相表面催化反应为单分子反应,反应物为A,反应速率常数是k2,当A的吸附很强时,反应速率r=_____。
三、单选题(选一个最佳期答案)1、根据方程(式中S为熵)可知下面的说法中不正确的是(A)等温等压且组成不变时,表面积增大,焓增加。
(B)温度升高,表面张力增大(C)温度升高,体系的熵增加(D)等温等压且组成不变时,增加表面积,体系吸热2、对于纯液滴,有关其饱和蒸气压的说法中不正确的是(A)其分散程度越大,饱和蒸气压越大(B)表面张力越大,饱和蒸气压越大(C)密度越大,饱和蒸气压越大(D)分子量越大,饱和蒸气压越大3、有关溶液表面吸附,下列说法中正确的是(A)表面活性物质,在表面层的浓度小于本体溶液(B)发生正吸附时,dσ/dc >0(C)发生负吸附时,表面张力降低(D)任何溶液,其表面层浓度与本体的浓度都不会相同4、在等温等压下,以可逆方式将单位面积的固体浸入液体中时,其吉布斯自由能变化为(A)ΔG=σ固-液–σ气-液(B)ΔG= σ气-固–σ液-固(C)ΔG= σ气-液–σ气-固(D)ΔG= σ液-固–σ气-液5、对下列表面活性剂的归类,正确的是(A)R–COONa属阳离子型(B)R–NH2·HCI属两性型(C)R–NHCH2–CH2COOH属阴离子型(D)R–COOCH2C(CH2OH)3属非离子型试卷(一)一、是非题(4×5=20分)1、一物体其比表面越大,表面能也越大。
表面化学习题答案

第十章 界面现象习题答案一、名词解释1. 表面活性剂:溶于水中能显著地降低水的表面张力的物质,称为表面活性剂。
2. 接触角:是指在一光滑水平的固体表面上的液滴,在一定的T 、p 下达平衡时,固液界面与气液界面的切线在三相接触点处的夹角(夹有液体)。
3. 表面张力:液体的表面张力定义为沿着液体表面垂直作用于单位长度线段上的紧缩力。
用符号γ表示。
4. 临界胶束浓度:形成一定形状的胶束所需表面活性物质的最低浓度。
5. 吸附:物质在两相界面上自动富集或贫乏的现象称为吸附。
6. 溶液的表面吸附:溶质在溶液表面层(或表面相)中的浓度与在溶液本体(或本相)中的浓度不同的现象,称为溶液表面的吸附。
二、简答题1. 兰格缪尔吸附理论的基本假设是什么在推导BET 公式时,所作的基本假设是什么二者的使用范围如何 兰格缪尔吸附理论的基本假设有四条:(1)固体表面是均匀的;(2)吸附是单分子层的;(3)被吸附分子间无相互作用力;(4)吸附平衡是动态平衡。
兰格缪尔吸附等温式适用于五种常见吸附等温线中的第一种类型。
BET 吸附理论接受了兰格缪尔理论的许多观点,其主要区别在于他们认为吸附可形成多分子层的,而且第二层以后的各层吸附,是相同分子间的相互作用。
吸附热均相等,并相当于该气体的凝聚热。
BET 公式适用于相对压力p/p 0=~范围的吸附。
2. 进行蒸馏实验时,通常在蒸馏瓶中加入少量碎瓷片或沸石类的物质以防止暴沸,试分析其原因。
暴沸现象是由于新相种子(小气泡)难以生成而产生的。
由开尔文公式可知,对小气泡,r<0,|r|越小,气泡内的饱和蒸气压也越小,而附加压力却越大。
在液面下的小气泡须承受的外压力等于大气压力、液体静压力及附加压力三者之和。
在正常沸腾温度下,气泡内的饱和蒸气压远远小于p 外,因此小气泡无法产生。
只有再升高温度,使p r 增大,当达到p mgh p p r ∆++≥0时,液体便开始沸腾。
而一旦气泡生成,它便迅速长大,随之p r 相应增加,p 相应降低,气泡反抗的外压迅速减小,因而液体沸腾激烈,形成暴沸现象。
《表面活性剂化学》第六章习题

第六章润湿作用一、选择题1. 下列哪种现象与润湿作用无关?()A. 液体在固体表面展开B. 液体在固体表面形成薄膜C. 液体在固体表面形成微小气泡D. 液体在固体表面形成稳定接触2. 下列哪种润湿类型描述的是液体在固体表面形成薄膜?()A. 完全润湿B. 部分润湿C. 不润湿D. 润湿角为0°3. 下列哪种因素会影响润湿作用?()A. 表面活性剂的浓度B. 溶质的性质C. 溶液的温度D. 所有上述因素4. 下列哪种物质不属于表面活性剂?()A. 肥皂B. 洗发水中的活性成分C. 食盐D. 洗洁精5. 下列哪种现象是润湿作用的结果?()A. 液体在固体表面展开B. 液体在固体表面形成薄膜C. 液体在固体表面形成微小气泡D. 液体在固体表面形成稳定接触二、填空题1. 润湿作用是指液体在固体表面展开、形成薄膜或稳定接触的过程,其目的是使液体更容易在固体表面_______、_______或_______。
2. 润湿类型分为完全润湿、部分润湿和不润湿三种,其中完全润湿是指液体在固体表面_______、_______或_______,部分润湿是指液体在固体表面形成薄膜,但不完全展开,不润湿是指液体在固体表面不展开、不形成薄膜。
3. 影响润湿作用的主要因素包括表面活性剂的浓度、溶质的性质和溶液的温度等,其中表面活性剂的浓度对润湿作用的影响最大,其次是溶质的性质和溶液的温度。
4. 表面活性剂可以提高润湿作用的效果,从而使液体更容易在固体表面_______、_______或_______,其原理是表面活性剂在固体表面形成分子层,降低液体与固体之间的表面张力,使液体更容易在固体表面_______、_______或_______。
5. 润湿作用在洗涤剂、化妆品、食品加工和医药等领域有广泛应用,如洗涤剂中的表面活性剂可以提高洗涤效果,化妆品中的表面活性剂可以提高化妆品的使用效果,食品加工中的表面活性剂可以提高食品的加工效果,医药中的表面活性剂可以提高药物的_______和_______效果。
表面化学、胶体化学选题、填空课外补充练习(化学工程10级1-6班)

表面化学、胶体化学选择、填空题课外补充题选自《物理化学例题与习题》表面化学部分一、填空题:1.20℃、101.325kpa下,把一半径r1=5㎜的水珠分散成r2=10-3㎜的小水滴,则小水滴的数目为个。
此过程系统ΔG= J。
(已知20℃时,σ(H2O)=7.275× 10-2N/m)。
2.20℃、101.325kpa的大气压力下,在液体水中距液面0.01m处形成r=1mm的小气泡时,气泡内气体的压力P = 。
3.同种液体,在一定温度下形成液滴、气泡和平面液体,对应的饱和蒸气压分别为p 滴、p 泡和p 平,若将三者按大小顺序排列应为。
4.空气中有一肥皂泡,其泡内气相压力p内泡外气相压力p外(填“>”,“<”或“=”),若肥皂液的表面张力为σ,泡的半径为r,则P内—P外= 。
5.将一玻璃毛细管垂直插入某液体中,若该液体对毛细管不润湿,则管内液面呈形,产生的附加压力的方向指向,管内液面管外平液面。
6.一般物质当温度升高时,表面张力,达到温度时,表面张力为零。
7.室温下,水、汞的表面张力分别为σ(H2O)=73mN/m,σ(Hg)=485mN/m,水—汞的界面张力σ(H2O/Hg)=375mN/m, 则水在Hg表面上的铺展系数ϕ= ,表明水在Hg表面上铺展。
8.比较物理吸附与化学吸附的区别,并填入下表:项目物理吸附化学吸附吸附作用力吸附选择性吸附速度吸附分子层吸附热吸附稳定性9. 气体被固体吸附的过程,系统的熵变ΔS0,焓变0。
(填“>”、“<”,或“=”)10.273k时,已知某气体在固体吸附剂上的吸附服从Langmuir吸附规律,实验测得该气体在不同压力下的吸附量V(STP), 以p /V对p 作图,所得的直线斜率为6×10-3m-3,截距为1.2×109Pa/m-3。
则该气体在固体吸附剂上的吸附系数b= 。
11.在溶剂中加入某溶质B,能使该溶液的表面张力增大,则该溶质的表面浓度体相浓度,发生负吸附,该溶质为表面物质。
物理化学—表面化学练习题及参考答案(2)

物理化学—表⾯化学练习题及参考答案(2)表⾯2A⼀、选择题1. 在催化剂表⾯上进⾏的双分⼦⽓相反应, 其机理为:A +K AKB +K BKAK +BK ─→C +D +2K若催化剂表⾯是均匀的, 表⾯反应为控制步骤, 且A、B的吸附皆弱, 则反应表现为⼏级? ( )(A) 零级(B) ⼀级(C) ⼆级(D) ⽆数级2. 298 K时,蒸⽓苯在⽯墨上的吸附,符合Langmuir 吸附等温式,在40 Pa 时,覆盖度θ= 0.05,当θ= 1/2 时,苯⽓体的平衡压⼒为:( )(A) 400 Pa (B) 760 Pa(C) 1 000 Pa (D) 200 Pa3. 在等温等压条件下,将1 mol⽔的表⾯积增加10 倍,作功为W,⽔的Gibbs⾃由能变化为?G,此时W与?G的关系为:(?U = Q - W) ( )(A) ?G = -W(B) ?G = W(C) ?G < -W(D) 不能确定4. 同⼀固体, ⼤块颗粒和粉状颗粒, 其溶解度哪个⼤? ( )(A) ⼤块颗粒⼤ (B) 粉状颗粒⼤(C) ⼀样⼤(D) ⽆法⽐较5. 有⼀露于空⽓中的球形液膜,直径为2×10-3 m,表⾯张⼒为0.072 N·m-1,液膜的附加压⼒为()(A)36 Pa (B) 72 Pa(C) 144 Pa (D) 288 Pa6. 单组分⽓-液平衡体系,在孤⽴条件下,界⾯A 发⽣了d A > 0 的微⼩变化, 体系相应的熵变d S变化为:( )(A) d S > 0 (B) d S = 0(C) d S < 0 (D) 不能确定7. 在下图的⽑细管内装⼊普通不润湿性液体,当将⽑细管右端⽤冰块冷却时,管内液体将:( )(A) 向左移动(B) 向右移动(C) 不移动(D) 左右来回移动8. 在农药中通常都要加⼊⼀定量的表⾯活性物质, 如烷基苯磺酸盐, 其主要⽬的是:( )(A) 增加农药的杀⾍药性(B) 提⾼农药对植物表⾯的润湿能⼒(C)防⽌农药挥发(D) 消除药液的泡沫9. 对于亲⽔性固体表⾯,其表⾯张⼒间的关系是:( )(A) γ固-⽔> γ固-空⽓(B) γ固-⽔< γ固-空⽓(C) γ固-⽔ = γ固-空⽓ (D) 不能确定其液固间的接触⾓θ值为: ( )(A) θ > 90° (B) θ = 90°(C) θ = 180° (D) θ < 90°10. 已知A 2(1),B 2(2)两种⽓体在催化剂上发⽣混合吸附, 其中(1)⽓体发⽣解离, 若催化剂表⾯是均匀的, 则(1)、(2)在催化剂上的表⾯覆盖度θ 1,θ 2与⽓相平衡压⼒p 1, p 2关系为: ( )(A) θ 1= a p a p a p 1111221++ θ 2=a p a p a p 2211221++ (B) θ 1=a p a p a p 1121121121122122121//////++ θ 2=a p a p a p 2122121121122122121//////++ (C) θ 1=a p a p a p 112112112112221////++ θ 2=a p a p a p 22112112221++// (D) θ 1=a p a p a p 11112112221++// θ 2=a p a p a p 22112112221++// 11. 某⽓体 A 2在表⾯均匀的催化剂上发⽣解离反应, 其机理为:A 2(g) + 2 K 2 A K C + D + 2 K若 A 2的压⼒较低, 反应表现为⼏级? ( )(A) 零级(B) ⼀级 (C) ⼆级 (D) 三级12. 纯液体温度升⾼时,表⾯张⼒()(A) 随温度升⾼指数增⼤(B) 随温度升⾼线性降低(C) 随温度呈对数变化(D) 不变13. 液体在⽑细管中上升的⾼度与下列那⼀个因素⽆关:( )(A) 温度(B) 液体密度(C) 重⼒加速度(D) ⼤⽓压⼒⼆、填空题14. 在293 K时丙酮的表⾯张⼒为γ=0.0233 N·m-1,密度ρ=790 kg·m-3,将半径为0.01 cm的⽑细管插⼊其中,液⾯上升了____________m。
物理化学—表面化学练习题及参考答案(1)

表面1A一、选择题1. 某有机物水溶液浓度为3.0 mol·m-3,在300 K时,则表面超额为:()(A) 0.01 mol·m-2 (B) 0.02 mol·m-2(C) 1.0×10-5 mol·m-2 (D) 1×10-7 mol·m-22. 已知400 K 时,汞的饱和蒸气压为p0,密度为,如果求在相同温度下,一个直径为 10-7 m 的汞滴的蒸气压,应该用公式: ( )(A) p = p0+ 2/R'(B) ln(p/p0) =Vap H m(1/T0- 1/T)/R(C) RT ln(p/p0) = 2M/ R'(D) p = nRT/V3. 有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中,水面上升高度为h,其中一根在 1/2h处使其弯曲向下,试问水在此毛细管端的行为是: ( )(A) 水从毛细管端滴下(B) 毛细管端水面呈凸形弯月面(C) 毛细管端水面呈凹形弯月面(D) 毛细管端水面呈水平面4. BET 吸附等温式中V m为: ( )(A) 饱和吸附量 (B) 平衡吸附量(C) 铺满第一层的吸附量 (D) 常数,无物理意义5. 气体在固体表面上发生等温吸附过程, 熵如何变化? ( )(A) S> 0 (B) S< 0(C) S= 0 (D) S≥ 06. 气固相反应 CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) 已达平衡。
在其它条件不变的情况下,若把CaCO3(s) 的颗粒变得极小,则平衡将: ( )(A) 向左移动 (B) 向右移动(C) 不移动 (D) 来回不定移动7. 一个U 型管的两臂直径不同,一端为1×10-3 m,另一端为3×10-3m,水的表面张力为0.072 N·m-1。
如用这个U 型管装上水来测量压力,将引入的误差为: ( )(A) 72 Pa (B) 192 Pa(C) 96 Pa (D) 288 Pa8. 兰缪尔的吸附等温式为 = ∞bp/(1+bp),其中∞为饱和吸附量,b为吸附系数。
第十三章表面化学习题解答解析

第 十 三 章 习 题1、在293K 时,把半径为1mm 的水滴分散成半径为1μm 的小水滴,问比表面增加了多少倍?表面吉布斯自由能增加了多少?完成该变化时,环境至少需做功若干?已知293K 时水的表面张力为0.07288N ·m -1。
解 设半径为1mm 水滴的表面积为A 1,体积为V 1,半径为R 1;半径为1μm 小水滴的表面积为A 2,体积为V 2,半径为R 2。
大水滴分散成小水滴后,设分散成小水滴后的数目为N ,则V 1=N V 2,所以32313434R N R ππ=, 9363321101010=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--m m R R N1000101010442639212212=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==--m m R R N A A ππJ m N R NR m N A G A 442122110145.910145.9)(407288.0---⨯=⋅⨯=-⨯⋅=∆=∆πγJ G W A f 410145.9-⨯-=∆-=。
2、已知汞溶胶中粒子(设为球形)的直径为22nm ,每dm 3溶胶中含Hg 为8×10-5kg ,试问每1cm 3的溶胶中粒子数为多少?其总表面积为若干?把8×10-5kg 的汞滴分散成上述溶胶时表面吉布斯自由能增加多少?已知汞的密度为13.6kg ·dm -3,汞-水界面张力为0.375N ·m -1。
解 直径为22nm 的汞的粒子的体积为32439310576.5102223434m m R V --⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯==ππ每1cm 3的溶胶中粒子数N(为每1cm 3的溶胶中含汞的体积再除以直径为22nm 的汞的粒子的体积)123243333510054.110576.516.13101108⨯=⨯⨯⋅⨯⨯⋅⨯=-----m dm kg dm dm kg N232912210603.110222410054.14m m R N A --⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⋅=ππ总8×10-5kg 的汞滴的半径R 0,m dm dm kg kg V R 32313531001012.11012.14)]6.13/(108[343----⨯=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππJR NR m N A G A 420211095.5)(4375.0--⨯=-⨯⋅=∆=∆πγ。
物理化学—表面化学练习题及参考答案(2)

)
)
(C) 固-水 = 固-空气
其液固间的接触角值为: (
(A) > 90°
(C) = 180°
(D) 不能确定
10. 已知 A2(1),B2(2)两种气体在催化剂上发生混合吸附, 其中(1)气
体发生解离, 若催化剂表面是均匀的, 则(1)、(2)在催化剂上的表面
覆盖度 1, 2 与气相平衡压力 p1, p2 关系为: (
式,在 40 Pa 时,覆盖度 = 0.05,当 = 1/2 时,苯气体的平衡压
力为: (
(A) 400 Pa
(C) 1 000 Pa
)
3. 在等温等压条件下,将 1 mol 水的表面积增加 10 倍,作功为
ห้องสมุดไป่ตู้
W,水的 Gibbs 自由能变化为G,此时 W 与 G 的关系为:(U
= Q - W)
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电,通力根1保过据护管生高线产中敷工资设艺料技高试术中卷0资不配料仅置试可技卷以术要解是求决指,吊机对顶组电层在气配进设置行备不继进规电行范保空高护载中高与资中带料资负试料荷卷试下问卷高题总中2体2资,配料而置试且时卷可,调保需控障要试各在验类最;管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况1卷中下安,与全要过,加度并强工且看作尽护下可1都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高;料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高,核中或对资者定料对值试某,卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试,置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置,线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高,方中要案资求,料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高,技料课中并3术试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术,、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方高式案中,;资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资,中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置,作调合并试理且技利进术用行,管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵:导活在。。分对对线于于盒调差处试动,过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调,问试应题技采,术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行,变隔需压开要器处在组理事在;前发同掌生一握内线图部槽 纸故内资障,料时强、,电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料,试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采,相用要关高进技中行术资检资料查料试和,卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
化学表面化学练习题表面吸附和界面现象

化学表面化学练习题表面吸附和界面现象化学表面化学练习题:表面吸附和界面现象表面吸附和界面现象是化学中重要的概念,对于理解材料的特性及其应用具有重要意义。
本文将围绕表面吸附和界面现象展开论述,探讨相关练习题,旨在帮助读者进一步理解和应用相关知识。
1. 吸附现象是指气体、液体或固体在与表面接触的情况下,被物质的表面吸附或附着的现象。
根据吸附力的强弱,可以将吸附分为物理吸附和化学吸附。
2. 物理吸附主要由范德华力引起,其吸附速度快,吸附热较低;化学吸附则需要化学键的形成和断裂,吸附速度较慢,吸附热较高。
3. 表面活性剂是一类能够降低液体表面或液-固界面的表面张力的物质。
常见的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。
4. 表面活性剂具有乳化、分散、润湿等特性,被广泛应用于液体洗涤剂、乳化剂、润滑剂等领域。
5. 分散系统中,存在两种无序排列的结构,即胶束结构和微乳液结构。
胶束结构是表面活性剂在溶液中形成的球形结构,其中疏水基团聚集在内,疏水基团聚集在外;微乳液结构是指表面活性剂和一定量的溶剂形成的连续的液滴结构。
6. 界面张力是液体与气体或液体与液体交界面上的单位长度所受的力,常用符号为γ。
根据界面上的液体种类不同,可以将界面张力分为气液界面张力和液液界面张力。
7. 洗涤剂对界面张力有明显影响,能够降低液体表面的张力,使表面张力减小,达到润湿和乳化的效果。
8. 表面活性剂的胶束结构对其性能具有重要影响。
胶束的大小与表面活性剂的浓度有关,随着浓度的增加,胶束的大小逐渐增大,直至形成连续的液滴。
9. 色散系统中的分散相通常是固体微粒,而分散介质可以是气体、液体或固体。
颗粒的大小和分散体系的粘度都会影响分散体系的流变性质。
10. 界面活性剂的添加对分散系统的流变性质有重要影响,可以改变其黏度、流变曲线的形状和流动特性。
总结起来,表面吸附和界面现象是化学中不可忽视的重要现象。
表面物理化学习题和答案

一、选择题1. 以下说法中不正确的选项是:( C )(A) 生成的新鲜液面都有外表力(B) 平面液体没有附加压力(C) 弯曲液面的外表力的方向指向曲率中心(D) 弯曲液面的附加压力指向曲率中心2.水在临界温度时的外表Gibbs自由能:〔C〕(A)(A) 大于零(B) 小于零(C) 等于零(D) 无法确定3.一个U 型管的两臂直径不同,一端为1×10-3m,另一端为3×10-3 m,水的表面力为0.072 N·m-1。
如用这个U 型管装上水来测量压力,将引入的误差为:( B )(A) 72 Pa(B) 192 Pa(C) 96 Pa(D) 288 Pa4.低压下,气体A 在外表均匀的催化剂上进展催化转化反响, 其机理为:A(g) +K A K ─→B(g) +K第一步是快平衡, 第二步是速控步, 那么该反响表观为几级? ( B )(A) 零级(B) 一级(C) 二级(D) 无级数5 . 外表过程中ΔG〔外表〕= -W'的充要条件除了等温等压外,还有:( D )A,不做其它功;B,热力学可逆;C,组成不变;D,是B和C。
6. 物质外表力的值与:( C )A,温度无关;B,压力无关;C,外表大小无关;D,另一相物质无关。
7. 以P平、P凸、P凹分别表示平面、凸面、凹面液体上的饱和蒸汽压,三者关系为:( B ) A,P平>P凹>P凸;B,P凸>P平>P凹;C,P凸>P凹>P平;D,三者一样。
8. 常见亚稳态现象都与外表性质有关,下面说确的是:( D )A,过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致;B,过热液体形成原因是新相种子——小气泡的附加压力太小;C,饱和溶液化、晶粒长大,因为小晶粒溶解度比大晶粒大;D,人工降雨时在大气中撒入化学物质主要的目的是促进凝结中心形成9. 对亲水性固体外表,其相应接触角θ是:( B )A,θ>90°;B,θ<90°;C,θ=180°;D,θ可为任意角1O. Langmuir吸附理论中说法符合根本假定得是:( A )A,固体外表均匀、各处吸附能力一样;B,吸附分子可以是单层或多层分子层;C,被吸附分子间有作用、相互影响;D,吸附和解吸附之间很难建立动态平衡。
《表面活性剂化学》第三章习题

第三章表面活性剂在界面上的吸附一、选择题1. 表面活性剂在界面上的吸附主要是由于其分子结构中的哪两部分之间的相互作用?()A. 亲水头部和疏水尾部B. 疏水头部和亲水尾部C. 两个亲水头部D. 两个疏水尾部2. Gibb吸附公式中,ΔG代表什么?()A. 吸附过程中的吉布斯自由能变化B. 吸附过程中的焓变C. 吸附过程中的熵变D. 吸附过程中的活化能3. 在气-液界面上,表面活性剂的吸附通常导致以下哪种现象?()A. 表面张力降低B. 表面张力增加C. 溶液粘度降低D. 溶液粘度增加4. 下列哪种因素不影响表面活性剂在固-液界面上的吸附?()A. 固体表面的性质B. 溶液的pH值C. 溶液的温度D. 溶液的体积5. 表面活性剂在界面上吸附达到平衡时,以下哪个描述是正确的?()A. 吸附速率等于脱附速率B. 吸附速率大于脱附速率C. 吸附速率小于脱附速率D. 吸附速率和脱附速率都不变二、填空题1. 表面活性剂在界面上的吸附是由于其分子结构中的______和______两部分之间的相互作用,这种相互作用使得表面活性剂分子在界面上形成______排列。
2. Gibb吸附公式是______,其中ΔG是______,R是______,T是______,π是______,c是______。
3. 在气-液界面上,表面活性剂的吸附会导致表面张力______,这是由于表面活性剂的______部分覆盖了液体表面,减少了表面分子的______。
4. 表面活性剂在固-液界面上的吸附受到多种因素的影响,包括______、______和______,这些因素共同决定了吸附的______和______。
5. 当表面活性剂在界面上吸附达到平衡时,吸附层中的表面活性剂分子会形成一种______结构,这种结构称为______,它对界面的性质有显著影响。
三、简答题1. 简述表面活性剂在界面上的吸附过程,包括吸附的初始阶段、中间阶段和平衡阶段的特点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
表面化学习题1. 在293K 时,把半径为1mm 的水滴分散为半径为1μm 的小水滴,问表面积增加了多少倍?表面吉布斯自由能增加了多少?完成该变化时,环境至少需做功若干?已知293K 时水的表面自由能为0.072882-⋅mol J解 半径为1mm 水滴的表面积为A 1,体积为V 1,半径为R 1;半径为1μm 水滴的表面积为A 2,体积为V 2,半径为R 2,因为V 1=NV 2,所以34πR 3=N 34π32R ,式中N 为小水滴个数N=933321101011=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-m m m m RR1044212212=⨯=rR RN A A ππ9211⎪⎭⎫ ⎝⎛mm m μ=1000△G A =γdA=0.072882-⋅mol J ⨯4π(N 2122R R -)=9.145⨯10-4JW f =—△G A =—9.145⨯10-4J2. 已知汞溶胶中粒子(设为球形)的直径为22nm ,每dm 3溶胶中含Hg 为8⨯10-5kg 的汞滴分散为上述溶胶时表面吉布斯自由能增加多少?已知汞的密度为13.63-⋅dm kg ,汞—水界面张力为0.3751-⋅m N 。
解 直径为22nm 的汞的粒子体积为V=34πR 3=331022234⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-m π =5.576⨯10-24m 3 每1cm 3的溶胶粒子数N 为N=12243332510054.110576.516.131011108⨯=⨯⨯⋅⨯⨯⨯⋅⨯-----dm kg dm dm kg A 总=N ⨯4πR 2=1.054⨯1012⨯4π⨯2910222⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-m =1.603⨯10-3m 2 △G A =γ⨯△A=0.3751-⋅m N ⨯(1.603⨯10-3m 2-4π20R )=5.95⨯10-4J (式中R 0为8⨯10-5kg 汞成一个汞滴时 的半径,等于1.12⨯10-3m)3. 在298 K ,101.325 kPa 下,将直径为1 μm 的毛细管插入水中,问需在管内加多大压力才能防止水面上升?若不加额外的压力,让水面上升,达平衡后管内液面上升多高? 已知该温度下水的表面张力γ=0.072 N m -1,水的密度ρ=1000 kg·m -3,设接触角θ=0︒。
重力加速度g=9.8 m s -2。
解:θ=0︒,R'=R ,p s =2γ/R'=288kPa h=p s /ρg=29.38m4. 将内径为0.01 cm 毛细管插入水银中,问管内液面下降多少?已知在该温度下水银的表面张力为0.48 N/m ,水银的密度为13500 kg·m -3,重力加速度为g=9.8 m/s 2,设接触角近似等于180度。
5. 求在283 K 时,可逆的使纯水表面增加1.0平方米的面积,吸热0.04 J 。
求该过程的ΔG ,W ,ΔU ,ΔH ,ΔS 和ΔF 各为多少?已知该温度下纯水的表面吉布斯自由能为0.074 J·m -2。
6. 在298 K 时,平面水面上的饱和蒸汽压为3168 Pa ,求在相同温度下,半径为3 nm 的小水滴上水的饱和蒸汽压. 已知此时水的表面张力为0.072 N/m ,水的密度为1000 kg·m -3。
解 ln'2R RT mp p O ργ==(2⨯0.0721-⋅mN ⨯18⨯10-31-⋅mol kg ))1031000298314.8(9311m m kg K K mol J ----⨯⨯⋅⨯⨯⋅⋅÷ =0.3487=O p p1.4172p=1.4172⨯3168Pa=4489.8Pa7. 将正丁醇(M r =74)蒸汽骤冷至273 K ,发现其过饱和度(即p /p 0)约达到4,方能自行凝结为液滴。
若在273 K 时,正丁醇的表面张力为0.0261 N/m ,密度为1000 kg·m -3,试计算:(1) 在此过饱和度下开始凝结的液滴的半径。
(2) 每一液滴中所含正丁醇的分子数。
解 已知RTln (p/p 0)='2R MργR’=)/ln(20p p RT Mργ=4ln 273314.8100010740261.02113131K mol K J m kg mol kg m N ⨯⋅⋅⨯⋅⋅⨯⨯⋅⨯------ =1.23⨯10-9mN=1231333910023.610741000)1023.1(14.3343)'(4-----⋅⨯⨯⋅⨯⋅⨯⨯⨯⨯=⨯m olkgm olkgmkgmLMRρπ=63.4dSRT -=Γ2=5.0⨯10-7 kg m -2解 (1))/(θγc c ∂∂=-θc cb ab+1 Γ2=-=∂∂))/((/θθγc c RT c c )1(θθc c b RT c c ab+(2)Γ2=)2.062.191(292)314.8(2.062.19)0131.0(11⨯+⨯⨯⋅⨯⨯⋅--K mol J m N =4.30⨯10-62-⋅m mol(4) 当b θc c>>1时, Γ2=RT a=5.40⨯10-42-⋅m molA=2612321040.51002.611---⋅⨯⨯⨯=Γ⋅m mol mol L=3.08⨯10-19m 2=0.3080nm 213.已知298K 时,乙醇水溶液的表面张力γ与溶液活度a 之间的关系为20Ba aA +-=γγ,式中常数A=5⨯10-4 N m -1,B=2⨯10-4N m -1,求活度a=0.5时表面超额Γ2=?解:d γ/da = -A + 2Ba)2(2Ba A RTada d RT a +--=-=Γγ=6.054⨯10-8 mol m -214. 在298K 时有一月桂酸的水溶液,当表面压为1×10-4 N/m 时,每个月桂酸分子的截面积为3.1×10-17 平方米,假定表面膜可看作是二度空间的理想气体,试计算二度空间的气体常数,将此结果与三度空间的气体常数(R=8.314 J/(K·mol))比较。
解:πA=n σRT,设n σ=1molR=K mol m mol N Tn A29811002.6101.3100.12321714⨯⨯⨯⨯⨯⋅⨯=---σπ=6.2611--⋅⋅mol KJ15. 在298K 时,用刀片切下稀肥皂水的极薄表面层0.03 平方米,得到0.002 dm 3溶液,发现其中含肥皂为 4.013×10-5 mol ,而其同体积的本体溶液中含肥皂为4.00×10-5 mol ,试计算该溶液的表面张力。
已知298 K 时,纯水的表面张力为0.072 N/m ,设溶液的表面张力与肥皂活度呈线性关系,γ=γ0-Aa ,活度系数为1。
解 Γ2=251203.010)00.4013.4(m molA n n -⨯-=-=4.33⨯10-62-⋅m molΓ2=-RT RT Aa A RT a dad RT a γγγ-==-⨯-=0)( γ=γ0-Γ2RT=0.0721-⋅m N -(4.33⨯10-6⨯8.314⨯298)1-⋅m N =0.06171-⋅m N=(72.7-28.9-35) ⨯10-3 1-⋅m N =8.8 ⨯10-3 1-⋅m N >0所以在苯于水未互溶前,苯可在水面上铺展.当苯部分溶入水中后,水的表面张力下降,则当苯与水面上的铺展将会停止. (2) γ(苯—气)-[ γ(水—气)+ γ(汞—水)]=(483-72.7-375) ⨯10-3 1-⋅m N =35.3⨯10-3 1-⋅m N >0(3) γ(汞—气)-[ γ(苯—气)+ γ(汞—苯)]=(483-28.9-357) ⨯10-3 1-⋅m N =97.1⨯10-3 1-⋅m N >0苯在水银面上能铺展17. 氧化铝瓷件上需要涂银,当加热至1273 K 时,试用计算接触角的方法判断液态银能否润湿氧化铝瓷件表面?已知该温度下固体氧化铝的表面张力γ(s -g)=1.0 N/m ,液态银表面张力γ(l -g)=0.88 N/m ,液态银和固体氧化铝的界面张力γ(s -l)=1.77 N/m 。
解 cos θ=88.077.100.1-=----g l l s g s γγγ=-0875θ=151°所以液态银不能润湿Al 2O 3表面.18已知298K 时水的γ=0.072N m -1,水与石墨的接触角为90︒,求水与石墨的粘附功、浸湿功和铺展系数。
解:)cos 1(θγ+=-l g a W =0.072 N m -1θγcos l g i W -==0)1(cos -=-θγl g S =-0.072 N m -119. 在473 K 时,测定氧在某催化剂上的吸附作用,当平衡压力为101.325kPa 和1013.25 kPa 时,每千克催化剂吸附氧气的量(已换算成标准状况)分别为2.5及4.2 dm 3,设该吸附作用服从兰缪尔公式,计算当氧气的吸附量为饱和值的一半时,平衡压力应为若干?解 根据兰缪尔吸附公式 mV Vap ap =+1p 1=101.325kPa Θ÷p =1 p 2=1013.25Θ÷p =10代入兰缪尔吸附公式m V dm a a 35.2111=⎩⎨⎧⨯+⨯ m V dm a a 32.410110=⎩⎨⎧⨯+⨯得到a=1.223 当21=m V V时,2/1/223.11/223.1=⨯+⨯θθp p p p ,82.0=θp p平衡压力p=0.82⨯p θ=83.087kPa20. 用活性碳吸附CHCl 3,符合兰缪尔吸附等温式,在273K 时的饱和吸附量为93.8 dm 3/kg 。
已知CHCl 3的分压为13.4kPa 时的平衡吸附量为82.5 dm 3/kg ,试计算:(1) 兰缪尔等温吸附式中的常数a 。
(2) CHCl 3的分压为6.67 kPa 时的平衡吸附量。