胶体化学课后思考题答案
物理化学胶体思考题2
1.由过量KBr 与AgNO 3溶液混合可制得溶胶,以下说法正确的是________(a ) 定势离子是Ag + (b ) 反号离子是3NO - (c ) 胶粒带正电 (d ) 它是负溶胶2.通常所说胶体带正电或负电是指下列哪部分而言_______(a )胶核 (b )胶粒(c )胶团 (d ) 扩散层反号离子3.用含a mol 的AgNO 3和 b mol KI 的溶液制备溶胶,胶团结构为-+x-+m [(AgI)I (n-x)K ]xK n ⋅⋅⋅, 说明______(a ) a <b (b ) a =b(c ) a >b (d )无法确定a 、b 的关系4.以 AgNO 3为稳定剂的 AgI 溶胶,当达到等电点状态时,其胶粒结构为_____ (a ) m (AgI) (b ) +m (AgI)nAg ⋅(c ) +-m 3[(AgI)nAg nNO ] (d ) +-x+-m 33[(AgI)nAg (n-x)NO ]xNO ⋅⋅⋅5.对胶团结构为 +x +2[(Au)AuO ()Na ]Na m n n x x --⋅⋅-⋅ 的金溶胶,除稳定剂以外,无其它电解质存在时,其电动电势的大小________(a ) 取决于m 的大小 (b ) 取决于n 的大小(c ) 取决于x 的大小 (d ) 不取决于m 、n 、x 中的任何一个6. 对于有过量的 KI 存在的 AgI 溶胶,下列电解质中聚沉能力最强者是_______(a ) NaCl (b ) K 3[Fe (CN )6](c ) MgSO 4 (d ) FeCl 37. 对一胶粒带正电的溶胶,使用下列电解质聚沉时,聚沉值最小的是_______(a ) KCl (b ) KNO 3(c ) K 2C 2O 4 (d ) K 3[Fe (CN )6]8. 对于Fe (OH )3溶胶,当分别加入KCl 、KNO 3、KSCN 三种电解质聚沉时,其聚沉能力的大小顺序为_______( a ) KCl >KNO 3>KSCN (b ) KCl <KNO 3<KSCN(c ) KSCN > KCl >KNO 3 (d ) KNO 3>KCl > KSCN9. 外加电解质可以使溶胶聚沉,直接原因是_______(a ) 降低了胶粒表面的热力学电势0ϕ (b ) 降低了胶粒的电动电势ζ (c ) 同时降低了0ϕ和ζ (d ) 降低了|0ϕ|和|ζ|的差值10. 电解质使溶胶发生聚沉时,起作用的是与粒子带电符号相________的离子;离子价数越高,其聚沉能力越__________(a ) 同,高 (b ) 反,低(c ) 同,低 (d )反,高11. 下列叙述不正确的是______(a ) 胶粒具有很大的表面自由能,是热力学不稳定系统(b ) 胶粒所以能在一定条件下稳定存在,主要是因为胶粒常带有同种电荷(c ) 胶体系统的稳定性与热力学电势成正比(d ) ζ电势绝对值越大,溶胶越稳定。
厦门大学界面与胶体化学基础思考题和练习题解答
思考题和练习题解答思考题1. 表面性质与相邻两体相的性质有关,但又与两体相性质有所不同。
处于表面层的分子由于它们的受力情况与体相中分子的受力情况不相同,因此,表面层的分子总是具有较高的能量。
此外,表面性质还与表面积密切相关。
表面积越大,则表面能越高,表面越不稳定。
这将导致表面层自发地减少表面能(减少表面积或表面吸附)。
药粉的药效比药丸快。
因为药粉的比表面积比药丸大得多,表面能较高,活性高。
2. 将变成绷紧的圆环状。
这是因为液膜被刺破后,细丝两边不同曲率的部分附加压力方向不同(均指向曲面的球心方向)。
经附加压力的调整后,最后,线圈以规则的形状存在。
3.一个过程的自发与否是由过程的吉布斯自由能决定的。
尽管表面扩展过程熵是增加的,但同时也是吸热的,因此,ΔH >0。
可见,单凭熵增加无法判断过程的方向。
4.可根据0pT γ∂⎛⎫<⎪∂⎝⎭判断之。
上管中,管内液面呈凹状,附加压力朝外,当温度升高,表面张力下降,附加压力降低。
因此,当右端液体受热时,朝右附加压力小于朝左边的附加压力,液体朝左移动。
下管可同样分析,由于下管液面呈凸状,附加压力朝内。
因此,液体移动方向与上管相反。
5.附加压力s p 与曲率半径r ,表面张力γ的关系为s 2p rγ=由于右边气泡比左边气泡大,因此,曲率半径大,附加压力小。
当将两边连通后,则左泡变小,右泡变大,直到左、右两边曲率半径相同时,两边达平衡。
若活塞同时连通大气,则两气泡同时变小,但变化速率不同,左泡先消失,右泡后消失。
6.从图可见,不均匀毛细管的左端管径大,曲率半径大,附加压力小,因此液体两端附加压力不相等,液体向右端移动;直到两端附加压力相等为止。
因此,平衡时,液体应处于右端细管半径均匀的位置。
7. B 8.112gh r γρ= 222gh r γρ=121221()2r r gh h r r ργ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭优点,不必校正液柱高度。
9.加入溶质后,使溶剂表面张力降低的性质称为表面活性,用0d d c c γ→⎛⎫- ⎪⎝⎭表示。
胶体习题答案
第十二章胶体化学习题答案一、简答题1. 什么叫ζ电势?它如何受电解质的影响?随着电解质的加入,可以使更多的反离子进入双电层的紧密层内,导致ζ电势降低,并使分散层变薄,因此少量的电解质加入,就可引起溶胶的聚沉。
有时,胶粒表面可以对外加电解质的反离子产生强烈吸附,导致紧密层中含有过剩的反离子,迫使ζ电势变号,在这种情况下,溶胶反而不能聚沉,但胶粒的电性与原来的相反。
2. 什么是胶体分散体系?它的基本特性是什么?胶体分散系统是指分散相粒子的粒径r 在1nm ~ 100nm之间的分散系统。
多相性、高分散性和热力学不稳定性是它的三个基本特征。
3. 为什么说胶体系统具有热力学不稳定性和动力学稳定性?系统具有热力学稳定性是指系统处于热力学平衡态,处于热力学平衡态的标志是看在特定条件下,系统的某些热力学特征函数是否处于极值的状态。
例如:在隔离系统中,熵值达到极大时,为平衡态;在恒温、恒压W’=0条件下,系统的吉布斯函数达到最小为平衡态。
胶体系统是一个多相的高分散系统,表面吉布斯函数值很高,因此是热力学不稳定系统,具有热力学不稳定性。
动力稳定性是指系统中的粒子能够克服重力场的影响而不下沉的性质,影响动力稳定性的主要因素是分散度,胶体系统的粒子小,分散度高,因而具有较强的布朗运动,能够克服重力保持均匀分散,所以说胶体系统具有动力稳定性。
4. 胶体具有聚结稳定性的主要原因是什么?聚结稳定性是指溶胶中的粒子发生相互碰撞时不会聚结成大粒子沉淀下来的现象,溶胶具有聚结稳定性的原因主要有三点:(1)动力稳定性,即因为溶胶粒子强烈的布朗运动;(2)溶胶粒子具有扩散双电层结构,使其在相互接近时,所具有的静电排斥力与渗透性斥力;(3)溶胶粒子周围的溶剂化层的作用,使胶体粒子外部包有一层溶剂化外壳而阻止其接近发生聚沉。
其中的主要因素是胶体粒子的双电层结构所引起的排斥势能的作用。
5. 什么是布朗运动?为什么粗分散系统和真溶液观察不到布朗运动?处于胶体范围的分散相粒子在分散介质中进行着永不停息的无规则的运动,这种现象是由植物学家布朗首先发现的,故称为布朗运动。
第06章--胶体和界面化学--习题及答案
第06章--胶体和界面化学--习题及答案第六章胶体和界面化学P2866-1298.2K时水在湿空气中的表面张力为71.97某10-3Nm-1,其表面张力温度系数为-1.57某10-6Nm-1K-1;试求在恒温恒压下.系统体积不变时可逆增加2cm2的表面积时,该过程的热、功、ΔG及ΔS解:ΔS=-TA,pΔA=3.14某10-10JK-1,Q=TΔS=9.36某10-8JW’=-σΔA=1.44某10-5J,ΔG=W’=1.44某10-5J6-2有一完全浮在空气中的肥皂泡,若其直径2.0某10-3m,已知肥皂溶液表面张力0.7Nm-1,则肥皂泡内所受的附加压力是多少解:Δp=4σ/r=2.8kPa6-3303K时,乙醇的密度为780kgm-3;乙醇与其蒸气压平衡时的表面张力为2.189某10-2Nm-1;试计算在内径为0.2mm的毛细管中它能上升的高度。
解:h=2σ/(ρgr)=0.057m6-4氧化铝瓷件上需要披银。
当烧至1000℃时,液态银能否润湿氧化铝表面?已知1000℃时(g-Al2O3)(g-Ag)、(Ag-Al2O3)分别为1000某10-3Nm-1,920某10-3Nm-1,1770某10-3Nm-1。
解:COSθ=[σ(g-Al2O3)-σ(Ag-Al2O3)]/σ(g-Ag)=-0.837,θ=147度,不润湿。
6-520℃时水和汞的表面张力系数分别为7.28某10-2Nm-1,0.483Nm-1,汞-水界面张力为0.375Nm-1,试判断水能否在汞的表面上铺展开来。
解:σ(汞)>σ(水)+σ(汞-水),能铺展6-6将正丁醇(Mr=74)蒸气骤冷至0℃,发现其过饱和度p某/p某0=4时能自动凝结为液滴,若273K时正丁醇表面张力=0.0261Nm-1;密度ρ=1000kgm-3;试计算在此过饱和度所凝结成液滴的半径及液滴所含分子数。
[1.23某10-9m,63]解:r=[ρRTln(pr/p0)/(2σMr)]=1.23某10-9m,N=4πr3ρNA/(3Mr)=636-7某晶体相对分子质量是80,在300K其密度为0.9kgdm;若晶体与溶液间界-3面张力为0.2Nm-1。
胶体思考题
1.阿拉伯胶溶液黏度低的原因?答:(1)亲水性胶体与淀粉颗粒中的可溶性直链淀粉之间能形成稳定的氢键,使分子的水合旋转半径增大,从而增加体系的表观黏度。
而阿拉伯胶具有高度的分支结构和球状形态,在空间所占据的水分体积比例较少,与直链淀粉分子的作用力极弱,因而无法有效增加体系黏度。
(2)阿拉伯胶是一种含有钙、钾、镁等多种阳离子的弱酸性大分子多糖,而淀粉分子上结合有大量的磷酸基。
阿拉伯胶分子中的阳离子与淀粉分子上的磷酸根及羟基结合,导致电荷下降,同时离子的存在影响了淀粉与水分子的相互作用,抑制了淀粉颗粒的膨胀,从而使淀粉难以糊化,峰值黏度降低。
2.啤酒、葡萄酒等为什么要进行澄清?明胶为什么可以作为澄清剂?答:葡萄酒含有多种化学物质,它以溶解状态存在,其中一些接近饱和状态;同时还含有多种大分子胶体,包括果胶和多糖等碳水化合物、蛋白质、丹宁、花色素苷等多酚物质等,这些物质所发生的物理、化学、生物学变化,会影响酒的透明度,是葡萄酒中的主要不稳定因素。
这些物质在葡萄酒的成熟过程中会形成沉淀,因此为加速其澄清,可在葡萄酒中加入促进胶体沉淀的物质,红葡萄酒一般采用明胶和蛋白下胶澄清。
明胶的澄清机理是利用其本身带正电荷与带负电荷的单宁相聚合而将果酒中其他悬浮微粒吸附下沉,达到澄清效果。
明胶、单宁、硅溶胶等物质带有一定的电荷数,能与酒中带有电荷的果胶、多酚、蛋白质等结合,聚合成大颗粒物质,通过离心、过滤分离,达到澄清酒的目的。
当使用明胶时,如果溶液pH 值接近明胶等电点,也会发生混浊,改变pH 值使溶液恢复澄清透明。
明胶的用量可根据果酒、葡萄酒的混浊程度来定,但是,都必须进行小型试验,以准确使用量。
一般浅色酒、葡萄酒等含单宁比较少,下胶之前应注意添加量,因为单宁量不足会造成下胶过量,促使酒的澄清难度加大,而深色酒本身单宁含量较高,因此添加单宁量就少。
物理化学-胶体分散系统思考题
第九章 胶体分散系统首 页难题解析学生自测题学生自测答案难题解析 [TOP]例8-1金溶胶浓度为2 g ⋅dm -3,介质粘度为0.00l Pa ⋅s 。
已知胶粒半径为1.3 nm ,金的密度为19.3⨯103kg ⋅m -3。
计算金溶胶在25︒C 时(1) 扩散系数,(2)布朗运动移动0.5 mm 需多少时间,(3) 渗透压。
解 (1) 扩散系数按公式直接计算1210923sm 10680110310010π6100236152983148π61---⋅⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=......r L RT D η(2) 根据布朗运动位移公式,s 7441068012)1050(210232=⨯⨯⨯==--..D x t (3) 将浓度2 g ⋅dm -3转换为体积摩尔浓度,L r V WVMW V n c ρ3π34⋅===-323339m m ol 01870010023610319)1031π(3412⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-....渗透压为 ∏=cRT =0.01870⨯8.314⨯298.15=46.34 Pa例8-2试计算293K 时,粒子半径分别为r 1=10-4m ,r 2=10-7m ,r 3=10-9m 的某溶胶粒子下沉0.1 m 所需的时间和粒子浓度降低一半的高度。
已知分散介质的密度ρ0=103 kg·m -3,粒子的密度ρ=2⨯103 kg ·m -3,溶液的粘度为η=0.001 Pa ⋅s 。
解 将r 1=10-4m 代入重力沉降速度公式和沉降平衡公式,001098910)12()10(29)(21032402..g r t .⨯⨯⨯-⨯⨯=-=-ηρρ 解得t =4.59 s)()(π34ln120312h h gL r c c RT ---=ρρ代入数据,)0(1002368910)12()10π(3421ln293314823334-⨯⨯⨯⨯⨯--=⨯⨯-h ... 解得h =6.83⨯10-14 m同理可求得r 2=10-7 m, r 3=10-9m 的结果见下:r /m,沉降0.1m 时间 浓度降低一半的高度/m 10-44.59 s6.83⨯10-1410-7 4.59⨯106s=5.31天 6.83⨯10-5 10-9 4.59⨯1010 s =1460 年68.3学生自测题 [TOP]1.选择一个正确答案:(1) 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(2) 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 (3) Fick 第一定律xcDA t n d d - d d =,式中有负号是因为: A d d tn是负值B扩散系数D 是负值Cxcd d 是负值 D A 是负值 (4) 溶胶有较强的散射光,大分子溶胶则较弱,这是因为: A 溶胶粒径大,大分子粒径小 B 溶胶浓度大,大分子浓度小 C 溶胶的折光率与介质相差很大,大分子则相近D 溶胶对短波光敏感,大分子则不敏感 (5) 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 (6) 在胶体分散系统中,ζ 电势为何值时称为等电状态? A 大于零 B 等于零 C 小于零 D 等于外加电势差 (7) 若分散相固体微小粒子的表面上吸附负离子,则胶体粒子的ζ电势为 A 一定大于零 B 等于零 C 一定小于零 D 正负无法确定 (8) 溶胶与大分子溶液的相同点是 A 热力学稳定体系 B 热力学不稳定体系 C 动力稳定体系 D 动力不稳定体系(9) 在以下测定高分子化合物平均摩尔质量的方法中,哪一个不是独立的方法? A 渗透压法 B 离心沉降法 C 光散射法 D 粘度法 (10) 以下哪种情况可消除Donnan 平衡? A 降低小分子电解质的浓度 B 增加大分子电解质的浓度C 在半透膜的另一侧(无大分子),加入大量的中性分子D 调节溶液的pH ,使大分子电解质处于等电点2.填空:(1) 胶体分散系统是热力学不稳定系统,因为___________________________________________ 。
新潘胶体思考题答案
胶体化学思考题1、 何谓胶体?化学凝聚法制备Fe(OH)3溶胶的基本原理是什么?答:溶胶是一种半径为1~1000nm 固体粒子(分散相)在液体介质(分散介质)中形成的多相高度分散的热力学不稳定系统。
利用生成不溶性物质Fe(OH)3的化学反应,控制析晶过程,使其停留在胶核尺度的阶段,而得到溶胶的方法称为化学凝聚法。
2 、何谓电泳?胶体移动速度和那些因素有关? 答:在外电场作用下,胶粒向异性电极定向移动的现象称为电泳。
Er εεημζ0= 胶体移动速度和胶体的纯度,电动电势ζ,介质粘度η,电位梯度E ,介质等因素有关。
3、 何谓电动电势?Fe(OH)3溶胶的胶粒带何种电荷?答:滑动界面与溶液本体之间的电势差称电动电势ζ。
Fe(OH)3溶胶的胶粒带正电荷。
4、 电泳辅助液的选择根据什么条件?答:①不能与胶体发生反应②不挥发③辅助液中阴阳离子迁移速率要相近④辅助液的电导率与胶体的电导率相等,这样可避免因界面处电场强度突变造成两壁界面移动速率不等而产生的界面分层不好,模糊。
5 、电泳仪中两极距离是指两极间的最短距离吗?两极间距离是怎样量出来的?答:不是,用一根软电线或软线量取两电极沿U 型管的距离(由一侧电极的端口至另一侧电极的端口)。
6 、电解质引起溶胶聚沉的原因是什么?电解质是否越多越好?答:电解质中与胶体带有相反电荷的离子对溶胶有聚沉作用。
不是,电解质太多反而将胶体保护起来而不聚沉。
7、 何谓聚沉值?何谓聚沉能力?答:聚沉值是指:在一定时间,使一定量的溶胶发生明显的聚沉所需电解质的最小浓度,称为所加电解质的聚沉值。
, 聚沉能力:聚沉值的倒数。
8、 本实验胶体制备的反应式?答:3233()3F e C l H O F e O H H C l+−−−→+沸腾9、 制成的胶体为什么要纯化?答:胶体不纯会影响胶体的电泳速率,从而影响到电动电势的测量,使ζ值不准。
10、 电泳的时间是否越长越好,为什么?答:不是,时间太长,会使界面模糊,影响实验结果。
第十四章胶体化学习题解答
第十四章胶体化学习题解答预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制第十四章习题复习题1、用As 2O 3与略过量的H 2S 制成硫化砷As 2S 3溶胶,试写出其胶团的结构式。
用FeCl 3在热水中水解来制备Fe(OH)3溶胶,试写出Fe(OH)3溶胶的胶团结构。
解 (1) H 2S 略过量,做稳定剂。
考虑它作一级电离,制成硫化砷As 2S 3溶胶的胶团结构为 [(As 2S 3)m nHS -·(n-x)H +]x -·x H +(2)以水做分散介质时,不能再用水做稳定剂。
较常使用FeCl 3做稳定剂。
写出Fe(OH)3溶胶的胶团结构为{[Fe(OH)3]m nFe 3+·3(n-x )Cl -}3x+·3xCl -或{[Fe(OH)3]m nFe 3+·(3n-y )Cl -}y+·yCl -1、在碱性溶液中用HCHO 还原HAuCl 4以制备金溶胶,反应可表示为HAuCl 4 +5NaOH →NaAuO 2+4NaCl+3H 2O2 NaAuO 2+3HCHO+NaOH →2Au+3HCOONa+2H 2O此处NaAuO 2就是稳定剂,试写出胶团结构式。
由于NaAuO 2就是稳定剂,所以将就是AuO 2-离子被吸附在Au 胶核上,则胶团的结构式为{(Au)m ·nAuO 2-·(n-x) Na +}x-·x Na +。
5、在298K 时,某粒子半径为3×10-8m 的金溶胶,在地心力场中达沉降平衡后,在高度相距1、0×10-4m 的某指定体积内粒子数分别为277与166。
已知金的密度为1、93×104kg ·m -3,分散介质的密度为1×103kg ·m -3,试计算阿伏加德罗常数的值为多少?解根据沉降平衡的高度分布公式)()(34ln 12312x x gL r N N RT ---=介质粒子ρρπ )()(34)/ln(12312x x g r N N RT L ---=介质粒子ρρπ )100.1(8.910)13.19()103(34)277/166ln(298)314.8(42333811m s m m kg m K mol K J -------????-=π =6、2537×1023mol -1。
化学工业出版社物理化学答案第11章 胶体化学
第11章 胶体化学1.1 某粒子半径为30×10-7 cm 的金溶胶,在25℃时,在重力场中达到沉降平衡后,在高度相距0.1 mm 的某指定体积内粒子数分别为277个和166个,已知金与分散介质的密度分别为19.3×103 kg·m -3及1.00×103 kg·m -3。
试计算阿伏伽德罗常数。
解:由胶粒在达到沉降平衡时的分布定律()02211ln 1C Mg h h C RT ρρ⎛⎞=−−−⎜⎟⎝⎠则:()()()21021ln //1RT C C M g h h ρρ=−− 上式中,M 为胶粒在h 2~h 1范围内的平均摩尔质量,其又可由下式算的()343M V L r L ρπρ==粒子 故:()()()213021ln /43RT C C L r g h h πρρ=−−()()()3-833-423-18.314298.15ln 166/2774 3.0109.81.001019.310 1.0103=6.2610mol π××=××××−×××× 答:6.26×1023 mol -11.2有一金溶胶,胶粒半径为3×10-8 m ,25℃时在重力场中达沉降平衡后,在某一高度处单位体积中有166个粒子,试计算比该高度低10-4 m 处体积粒子数为多少?已知金的体积质量ρB 为19 300 kg·m -3,介质的体积质量ρ0为1 000 kg·m -3。
解:由胶粒在达到沉降平衡时的分布定律()02211ln 1C Mg h h C RT ρρ⎛⎞=−−−⎜⎟⎝⎠上式中,M 为胶粒在h 2~h 1范围内的平均摩尔质量,其又可由下式算的()343M V L r L ρπρ==粒子 故:]3)()(4exp[210312RTh h gL r C C −⋅−⋅=ρρπ272]15.298314.83100.1)100.1103.19(1002.68.9)103(14.34exp[1664332338=×××××−×××××××××=−−答:272 个1.3试用沉降平衡公式验证。
第八章 胶体思考题(答案)
第八章胶体思考题1. 何为纳米材料?纳米材料有何特性?有哪些应用?【答】纳米材料是指纳米粒子组成的材料,分类有纳米粉体、纳米膜材料、纳米晶体和纳米块等等。
纳米材料的主要特性有:(1)小尺寸效应;(2)表面效应;(3)量子尺寸效应;(4)宏观量子隧道效应。
2. 胶粒发生Brown 运动的本质是什么?这对溶胶的稳定性有何影响?【答】Brown 运动是分子热运动的宏观体现。
Brown 运动使系统浓度分布均匀,对抗聚沉,有利于系统的稳定。
3. 有A、B 两种透明液体,其中一种是真溶液,另一种是溶胶,问可用哪些方法鉴别?【答】观察Tyndall 效应。
4. 燃料油中常需要加入少量油溶性的电解质,为什么?【答】消除电动现象产生的电动势,防止隐患发生。
5. 试解释:(1)做豆腐时“点浆”的原理是什么?哪几种盐溶液可作为卤水?哪种盐溶液聚沉能力最强?(2)江河入海处,为什么常形成三角洲?(3)明矾为何能使混浊的水澄清?【答】(1)点浆是使蛋白质聚沉。
常用的盐溶液有CaSO4和MgCl2。
(2)海水中富含电解质,使水中的胶质聚沉。
(3)明矾中Al3+水解形成Al(OH)3溶胶带正电,可以中和水中负电性胶质,从而使水质澄清。
6. 什么情况下大分子化合物对溶胶具有保护作用和絮凝作用,为什么?【答】少量絮凝作用,足量保护作用。
7. 电渗现象表明()(1)胶粒粒子是电中性的;(2)分散介质是电中性的;(3)胶体的分散介质也是带电的;(4)胶粒粒子是带电的。
【答】(3)。
8. 在胶体分散体系中,ζ电势为何值时称为等电状态?(1)大于零;(2)等于零;(3)小于零;(4)等于外加电势差。
【答】(2)。
9. 若溶胶粒子的表面上吸附了负离子,则其ζ电势()(1)一定大于零;(2)一定等于零;(3)一定小于零;(4)还不能确定其正负。
【答】(4)。
10. 溶胶与大分子溶液的相同点是()(1)热力学稳定体系;(2)热力学不稳定体系;(3)动力学稳定体系;(4)动力学不稳定体系。
第十二章 思考题
第十二章胶体化学思考题1.胶束增溶与微乳状液有何异同点?答:相同之处:它们都是热力学稳定的系统。
不同之处:胶束增溶中增溶物一般是有机物质,与表面活性剂有很强的亲和性。
微乳状液中,表面活性剂包括助剂聚集于油水界面相互缔合形成界面层,在界面层内则形成小水池,好像一个油包水的乳状液。
2.净化溶胶通常有几种方法?答:制备溶胶过程中,常生成一些电解质,除少量用作稳定剂外,多余的必须除去,否则会影响溶胶的稳定性。
常用的净化方法有渗析法和超过滤法:A.渗析法:溶胶粒子不能通过半透膜,而电解质离子可以通过。
所以把需要净化的溶胶装在半透膜制成的容器内(常用的半透膜材料有羊皮纸、动物膀胱和火棉胶等),膜外放纯溶剂,由于浓差因素,膜内电解质离子不断向膜外渗透,经常更换外面溶剂,便可达到净化溶胶的目的。
有时为加快渗析速度,在膜两侧外加电场,提高离子的迁移速度,这就是电渗析。
B.超过滤法:超过滤法是用孔径极小而孔数很多的半透膜作为过滤膜,利用加压或吸滤的方法使胶粒和含有杂质的介质在压差作用下迅速分离,将所得胶粒用纯介质迅速分散。
若一次不行,可再次过滤,这样可得较纯的溶胶。
有时为加快过滤速度,可以在半透膜两边安放电极,加上一定电压,将电渗析和超过滤两种方法合并使用,这样可降低超过滤压力,这种方法称为电超过滤。
3.什么是丁铎尔(Tyndall)效应?答:当一束会聚光通过溶胶时,可从侧面看到一个混沌发亮的光柱。
这种乳光现象最早由丁铎尔(Tyndall)于1869年发现,所以称之为丁铎尔效应。
由于胶粒直径小于入射光波长,故发生光散射现象,观察到的乳光是胶粒对入射光散射的结果。
同时,Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与真溶液最简便的方法。
4.从瑞利公式可得哪些推论?答:(1) 散射光强度与入射光波长的四次方成反比,即入射光波长越短,散射越强烈。
(2) 分散相与分散介质的折光率相差越大,散射越显著。
(3) 散射光强度与粒子浓度成正比。
物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第10章 胶体分散系统
第十章胶体分散系统一.基本要求1.了解胶体分散系统的特有的分散程度、多相不均匀性和热力学不稳定性等三个主要基本特性。
2.了解憎液溶胶在动力性质、光学性质和电学性质等方面的特点,以及如何应用这些特点,对憎液溶胶胶粒的大小、形状和的带电情况等方面进行研究。
3.掌握憎液溶胶在稳定性方面的特点,知道外加电解质对憎液溶胶稳定性影响的本质,会判断电解质的聚沉值和聚沉能力的大小。
4.了解大分子溶液与憎液溶胶的异同点,了解胶体分散系统的平均摩尔质量的多种测定方法。
5.了解凝胶的基本性质和纳米科技的基本内容和广泛的应用前景。
二.把握学习要点的建议胶体分散系统以其特有的分散程度、多相不均匀性和热力学不稳定性这三个基本特性,使得与一般的分子分散系统或粗分散系统在性质上有很大的不同,主要表现在:动力性质、光学性质和电学性质等方面。
不能把憎液溶胶的三个基本特性与它在动力、光学和电学方面的性质混为一谈。
了解憎液溶胶的动力性质、光学性质和电学性质,目的是将它区别于分子分散系统和粗分散系统,利用这些性质可以对胶粒的大小、形状和带电情况进行研究。
大分子溶液与憎液溶胶在组成上完全是两回事,大分子溶液是分子分散系统,是亲液溶胶,仅仅是因为大分子溶液的分子大小与憎液溶胶胶粒的大小相仿,在粒度效应方面有一点共同之处,才放在一起研究,其实两者在光学性质、电学性质和受外来电解质影响方面有很大的区别。
大分子是由小分子单体聚合而成的,由于聚合的程度不同,所形成分子的大小也不同,所以大分子物质的摩尔质量只是一个平均值,而且随着摩尔质量测定方法的不同,所得的摩尔质量的值也不同。
纳米科技目前是许多学科的研究热点,采用较多的溶液相制备纳米材料的的方法是类似于制备溶胶的方法,学好胶体分散系统的性质,对纳米材料的研究有很大的帮助。
这一章的计算题不多,主要是掌握憎液溶胶的制备、净化、各种性质以及广阔的应用前景。
三.思考题参考答案1.憎液溶胶有哪些特征?答:主要有三个特征:(1)特有的分散程度。
物理化学及胶体化学课后答案
52第十二章胶体化学12-1 如何定义胶体系统?总结胶体系统的主要特征。
答:(1) 胶体定义:胶体系统的主要研究对象是粒子直径d至少在某个方向上在1-100nm之间的分散系统。
(2) 胶体系统的主要特征:溶胶系统中的胶粒有布朗运动,胶粒多数带电,具有高度分散性,溶胶具有明显的丁达尔效应。
胶体粒子不能透过半透膜。
[注] 溶胶系统中的胶粒的布朗运动不是粒子的热运动,且只有溶胶才具有明显的丁达尔效应。
12-2 丁铎尔效应的实质及产生的条件是什么?答:丁铎尔现象的实质是光的散射作用。
丁铎尔效应产生的条件是分散相粒子的直径小于入射光波长、分散相与分散介质的直射率相差较大。
12-3 简述斯特恩双电层模型的要点,指出热力学电势、斯特恩(Stern)电势和 电势的区别。
答:斯特恩认为离子是有一定大小的,而且离子与质点表面除了静电作用外还有范德华力。
(1) 在靠近质点表面1~2个分子厚的区域内,反离子受到强烈地吸引而牢固地结合在质点表面,形成一个紧密地吸附层-斯特恩层,(2) 在斯特恩层,非离子的电性中心将形成一假想面-斯特恩面。
在斯特恩面内电势呈直线下降的变化趋势,即由质点表面的 0直线下降至处的 s, s称为斯特恩电势;(3) 其余的反离子扩散地分布在溶液中,构成双电层的扩散层部分。
在扩散层中,电势由 s降至零。
因此斯特恩双电层由斯特恩层和扩散层构成;(4) 当固、液两相发生相对运动时,紧密层中吸附在质点表面的反离子、溶剂分子与质点作为一个整体一起运动,滑动面与溶液本体之间的电势差,称为 电势。
热力学电势 0是质点表面与液体内部的总的电位差,即固液两相之间双电层的总电势。
它与电极∕溶液界面的双电层总电势相似,为系统的热力学性质,在定温定压下,至于质点吸附的(或电离产生的)离子在溶液中活度有关,而与其它离子的存在与否无关。
斯特恩电势 s是斯特恩面与容液本体的电势差,其值与集中在斯特恩层里的正负离子的电荷总数有关,即与双电层的结构状态有关。
第九章 胶体化学习题解答
第九章胶体化学思考题一、是非题(判断下列说法是否正确,并说明理由)1、×2、√3、×4、×5、√6、×7、√8、√9、√ 10、× 11、× 12、× 13、√ 14、√ 15、×二、选择题1、A2、B3、A4、D5、C6、A7、D8、D9、D 10、D 11、A 12、A 13、B 14、B 15、D习题解答1. 如何定义胶体系统?胶体系统的基本特征是什么?答:胶体分散系统是指分散质粒子在1nm~1000 nm之间的分散系统;其粒子能透过滤纸,但不能透过半透膜,扩散速度慢,在普通显微镜下看不见,在超显微镜下可以分辨。
胶体分散系统包含三类:溶胶,高分子溶液以及缔合胶束溶液(即乳液)。
只有溶胶才能全面地表现出胶体的特性,即不均匀性或多相性、特有的分散程度、以及聚结不稳定性。
2. 溶胶为热力学非平衡系统,但它在相当长的时间范围内可以稳定存在,其主要原因是什么?答:胶粒带电使胶粒之间有相斥力,这是溶胶稳定的主要因素。
除此之外,溶剂化作用是使溶胶稳定的另一重要因素。
在分散相粒子周围形成一个有一定弹性的水化外壳。
当一对胶团因布朗运动而靠近时,水化外壳因受到挤压而变形,但每个胶团又都力图恢复其原状而又被弹开。
这样,水化外壳的存在,增加了溶胶聚合的机械阻力。
溶胶稳定的第三个重要因素是布朗运动,当分散相粒子的布朗运动足够强时,能克服重力场的影响而不下沉。
溶胶的这种性质称为动力学稳定。
3. 从定义、产生原因、数值、影响因素等方面比较ζ电势和热力学电势φθ的异同。
答:热力学电势φ0 是指固体表面与溶液本体之间的电势差,是双电层的总电势,其值取决于溶液中的电势离子的浓度,而与其它离子无关。
ξ电势是指相对滑移面与溶液本体之间的电势差,它与电动现象密切相关,故称为电动电势,其值远小于φ0 ,且受外加电解质的影响很大4. 非牛顿流体有哪几种类型? 有什么规律? 原因是什么?答:非牛顿流体包括塑性体、假塑体和胀流体等。
高一化学必修一第二章第一节胶体课后反馈
第1节元素与物质的分类第二课时胶体课后反馈1.下列说法正确的是()A.可用丁达尔现象区分溶液与胶体 B.生石灰与水混合的过程只发生物理变化C.O3是由3个氧原子构成的化合物 D.CuSO4·5H2O是一种混合物2.氯化铁溶液和氢氧化铁胶体具有的共同性质是()A.分散质粒子直径在1—100nm之间B. 能透过半透膜C. 都是透明的 D 呈红褐色3.胶体区别于其他分散系的本质特征是()A.光束穿过胶体时形成一条光亮的“通路” B.胶体粒子大小在1 nm~100 nm之间C.胶体粒子可以透过滤纸 D.胶体粒子不能透过半透膜4.下列关于胶体和溶液的叙述正确的是()A.胶体带电荷,而溶液呈中性 B.胶体加入电解质可产生沉淀,而溶液不能C.胶体是一种介稳性的分散系,而溶液是一种非常稳定的分散系D.胶体和溶液都能产生丁达尔现象5.纳米材料是粒子直径为1~100 nm的材料,其研究成果已应用于医学、化工、军事等领域。
纳米碳就是其中的一种,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,下列有关形成的物质的判断正确的是①是溶液②是胶体③能产生丁达尔效应④能透过滤纸⑤不能透过滤纸⑥静置后会析出黑色沉淀( )A.①②③④B.②③⑤⑥ C.②③④ D.②③④⑥6.某化学兴趣小组的同学们按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体:首先用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液继续煮沸,至液体呈透明的红褐色。
FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl(1)你认为可以用什么方法判断胶体制备是否成功?。
(2)在做制备氢氧化铁胶体的实验时,有些学生没有按要求进行,结果没有观察到胶体的性质,请你预测其现象并分析其原因:①甲同学用稀氯化铁溶液滴入沸水中,结果会,其原因是。
②乙同学在实验中没有使用蒸馏水,而是用自来水,结果会,原因是。
③丙同学往沸水中滴加饱和氯化铁溶液后,长时间加热,结果会,原因是。
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第三章学势与平衡
2、对
3、错,溶剂遵从拉乌尔定律,溶质遵从亨利定律。
4、>
5、错。
沸点升高要求非挥发性溶质,凝固定降低要求该过程溶质不析出。
6、错。
食盐在水中解离后使溶质的浓度发生改变。
15、C
第六章界面现象
2、表面积增加,考虑到表面功,整个体系的吉布斯自由能增大,从而使体系不稳定更易发生反应。
4、接触角:在气、液、固三相接触的交界点A处,沿气液界面作切线AM,则AM与液固界面AN之间的角称为接触角。
完全润湿:0°;润湿:<90°;不润湿:>90°;完全不润湿:180°。
6、(1)向左;(2)向右
7、小变小;大变大。
11、不变。
13、矿物质含量高,矿物质为非表面活性物质。
14、小液滴消失,大液滴变得更大。
17、亲水亲油平衡值。
18、保持土壤水分,锄地破坏毛细管,可防毛细管蒸发。
19、吸附:两相界面层中一种或多种组分的浓度与体相中浓度不同的现象。
物理吸附和化学吸附的比较见P275表6.3.1。
20、朗缪尔但分子层吸附的四个假设是:固体表面均匀、单分子层吸附、被吸附分子之间没有相互作用、吸附平衡为动态平衡。
第七章胶体化学
1、P320表7.1.1。
2、制备溶胶:分散法和凝聚法;纯化溶胶:渗析法和超滤法。
6、丁达尔效应是由光散射现象引起,其强度与入射光波长四次方成反比;因为溶胶的分散相粒子粒径大于真溶液中分散相粒子,由瑞利散射公式可知其散射光强度更大。
7、空气可看作气溶胶,不同天气对应气溶胶分散相粒径不同,晴朗洁净的天空分散相粒径小,阴雨天粒径大,粒径小时我们看到的主要是散射光,蓝光散射强天空呈蓝色;阴雨天粒径大主要发生漫反射,看到白茫茫一片;日出日落光穿过厚的大气层透射过来,而红光透射能力强,所以能看到火红的朝霞和晚霞。
10、憎液溶胶的电动现象:电泳、电渗、沉降电势、流动电势
12、电动电势:固液相间发生相对移动时,滑动面处与溶液本体间的电势差。
电动电势降低溶胶稳定性下降。
13、充有0.001mol/l的KCl溶液时溶液向负极移动,充有0.1mol/l的KCl溶液时流动速率变慢;若充有0.001mol/l的AgNO3溶液时溶液向正极移动,充有0.1mol/l的AgNO3溶液时流动速率变慢。
14、见ppt
16、布朗运动、扩散双电层结构、溶剂化
17、少量:胶溶作用;大量电解质:聚沉
20、聚沉值:在指定条件下使一定量溶胶发生明显聚沉所需电解质的最低浓度。
聚沉能力是聚沉值的倒数。
聚沉值越小聚沉能力越强。
23、(1)海水盐度高,江河入海相当于往溶胶中加入了大量电解质,容易发生聚沉,形成三角洲。
(2)明矾水解出的Al(OH)3溶胶带正电,可与浑浊水中带的泥沙(形成SiO2负溶胶)相作用发生聚沉。
(3)豆腐主要由蛋白质构成,用卤化物盐类点浆可以使豆浆中的蛋白质发生聚沉。