第十二章胶体化学作业题解
第十二章作业题解
12.11 Ba(NO 3)2的稀溶液中滴加Na 2SO 4溶液可制备Ba SO 4溶胶。分别写出（1）Ba(NO 3)2 溶液过量，（2）Na 2SO 4溶液过量时的胶团结构表示式。
解：（1）Ba(NO 3)2 溶液过量，则Ba(NO 3)2为稳定剂，溶胶选择性吸附Ba 2+ 而带电，胶团结构式为 {[Ba(NO 3)2]m nBa 2+·(2n – x) NO -3}x+ xNO -3
或 {[Ba(NO 3)2]m nBa 2+·2(n – x) NO -3}2x+ 2xNO -3
（2）Na 2SO 4溶液过量时，溶胶选择性吸附SO 42- 而带负电，胶团结构式为
{[Ba(NO 3)2]m n SO 42-·(2n – x) Na +}x- xNa +
或 {[Ba(NO 3)2]m n SO 42-·2 (n – x) Na +}2x- 2xNa +
12.13 以等体积的0.08 mol.dm -3 AgNO 3溶液和0.1 mol.dm -3 KCl 溶液制备AgCl 溶胶。
（1） 写出胶团结构式，指出电场中胶体粒子的移动方向；
（2） 加入电解质MgSO 4，AlCl 3和Na 3PO 4使上述溶胶发生聚沉，则电解质聚沉能力大小顺序是什么？
解：（1）相同体积的两种溶液，KCl 溶液的浓度大于AgNO 3溶液，故KCl 过量，为稳定剂。所以胶团结构式为
[(Ag Cl )m n Cl －? (n －x )K +] x － x K +
该AgCl 溶胶带负电荷，电泳时向正极移动。
（2）对上述溶胶起聚沉作用的是正离子，根据价数规则，三种电解质的聚沉能力大小顺序为AlCl 3 > MgSO 4 > Na 3PO 4
12.14 某带正电荷溶胶，KNO 3作为沉淀剂时，聚沉值为50*10-3 mol.dm -3，若用K 2SO 4溶液作为沉淀剂，其聚沉值大约为多少？
解：
KNO 3作为沉淀剂时，聚沉值为50*10-3 mol.dm -3 ，则聚沉能力为1/50*10-3 = 20dm.mol -3 电解质的聚沉能力之比可以近似地表示为反离子价数的6次方之比，即
Me - : Me 2- : Me 3- = 16 : 26 : 36
K 2SO 4溶液作为沉淀剂时，聚沉能力为20dm.mol -3 * 26 =1280 dm.mol -3 则聚沉值为 1/1280 dm.mol -3 = 7.81*10-4 mol.dm -3
12.15 在三个烧瓶中分别盛有0.020 dm 3的Fe(OH)3 溶胶，分别加入NaCl 、Na 2SO 4及Na 3PO 4 溶液使溶胶发生聚沉，最少需要加入：1.00 mol.dm -3的NaCl 溶液0.021 dm 3；5.0*10-3 mol.dm -3 的Na 2SO 4溶液0.125 dm 3；3.333*10-3 mol.dm -3的Na 3PO 4溶液0.0074 dm 3。试计算各电解质的聚沉值、聚沉能力之比，并指出胶体粒子的带电符号。
解：NaCl 溶液的聚沉值 = ；33-dm mol 105120.021
0.0200.0211.00-??=+?；333-mol dm 1.953dm
mol 105121--?=??=聚沉能力 Na 2SO 4溶液的聚沉值 = 333dm mol 10314125
00.020********---??=+??....
333-mol dm 232.0dm
mol 104.311--?=??=聚沉能力 Na 3PO 4溶液的聚沉值 = 333dm mol 109000074
00.02000740103333---??=+??.... 333-mol dm 1111dm
mol 100.901--?=??=聚沉能力 聚沉能力之比：1.953：232：1111 = 1：119 ：569
阴离子价数越高，聚沉能力越强，说明电解质中阴离子起聚沉作用，故胶粒带正电荷。
胶体与表面化学教学大纲
课程代码：0303181 课程英文名称：Colloid and Surface Chemistry 课程类别：专业选修课 课程负责人：王英滨 胶体与表面化学教学大纲 (总学时：40讲课：40) 一、课程教学目的 本课程是为材料化学专业开设的专业选修课，同时也可作为材料学、环境工程等专业的选修课。通过本课程的学习，学生在大学物理化学的基础上，进一步了解胶体与表面的基本理论问题，并能在以后的研究工作中加以应用。 二、课程教学基本内容、要求及学时分配 第一章绪论 2学时，了解胶体的定义与特点，胶体化学发展简史，胶体化学的研究对象和意义，胶体与表面化学的发展。 第二章胶体的制备和性质 6学时，掌握溶胶的制备和净化，溶胶的动力学性质，溶胶的光学性质，溶胶的电学性质和胶团结构，溶胶的稳定性和聚沉，流变性质。 第三章凝胶 6学时，掌握凝胶通性及分类，凝胶的形成与结构，胶凝作用及其影响因素，凝胶的性质，几种重要的凝胶。 第四章界面现象和吸附 8学时，掌握表面张力和表面能，弯曲界面的一些现象，润湿和铺展，固体表面的吸附作用，吸附等温方程式，固体－溶液界面吸附 第五章常用吸附剂的结构、性能和改性 6学时，掌握多孔性物质物理结构的测定方法，常用吸附剂的结构和性能，固体的表面改性第六章表面活性剂 6学时，掌握表面活性剂的分类和结构特点，表面活性剂在界面上的吸附，表面活性剂的体相性质，胶束理论，表面活性剂的亲水亲油平衡（HLB）问题，表面活性剂的作用 第七章乳状液 6学时，掌握乳状液的制备和物理性质，影响乳状液类型的因素和乳状液类型的鉴别，影响乳状液稳定性的因素，乳化剂的选择，乳状液的变形和破乳，乳状液的应用 三、本课程与其它课程的联系与分工 学习本课程需无机化学、有机化学、物理化学等课程基础。 四、教学方式 主要以课堂讲授方式进行，使用多媒体教学。 五、成绩评定方法 本课程的考核以课堂提问情况、完成作业等平时成绩和期末撰写读书报告成绩综合评
第十二章胶体化学概念题
第十二章胶体化学 § 12.2 概念题 12.2.1 填空题 1. 胶体系统的主要特征（高分散、多相和热力学不稳定的系统）。 2. 丁达尔现象是指（将一束经聚焦的光投射到胶体系统，在与入射光垂直的方向上，可观 察到一法律的光锤的现象）。胶体系统产生丁达尔现象的实质是（胶体粒子对光的散射作用） 3. 晴朗的天空呈蓝色的原因是（在大气层中分散烟、雾和灰尘等微小粒子构成胶体系统（称气溶胶）。当包括各种波长的白光照射到大气层时，上述的微粒对光产生散射，根据瑞利公式可知，散射光的强度与入射光的波长的四次方成反比，所以当白光照射到无色胶体上时，其散射光呈蓝紫色，透射光呈橙红色，这就是人们在白天晴朗天空看到天是蔚蓝色，而太阳下山时看到天空呈橙红色）。 4. 胶体的动力性质包括有（布朗运动、扩散和沉降与沉降平衡）。 5. 溶胶的电动现象说明分散相与分散介质两者（带有相反符号的电荷）。 6. 电势是指（）电势差。电势的数值可以作为衡量溶胶稳定性的原因是（）。 解：当分散相（胶粒）与分散介质发生相对运动时，胶粒的滑动面和与溶液本体之间的电势 差，称电势。电势之所以能作为衡量溶胶稳定性的原因，是因为溶胶能稳定存在的最重要的原因是溶胶的胶粒带相同的符号的电荷而存在着静电排斥力，阻止了胶粒的聚沉。 电势的大小是反映脱粒上所带电荷的多少，亦即电势越大则胶粒间静电排斥力越大，所 以电势的数值可以衡量溶胶稳定性。 7. 用AgI （s）制成多孔圆柱体，并将一玻璃管分隔成两部分。在柱体两端紧贴着两片电极。当多孔圆体中冲满KI 溶液，并将两电极与直流电源连通时，则溶液向（）极流动。这一现象称（）。解：向负极流动，称为电渗。溶液向负极流动的原因是因为AgI 溶胶中充满KI 溶液时，AgI 溶胶的胶团结构为[AgI] m （n x）K ]x xK 。当电极接通直流电源后，带负电荷的胶粒与带正电荷的溶液要发生相对移动，即胶粒向正极移动而溶液向负极移动，但因胶粒被固定，所以只看到负极处有液体流出。 8. NaNO3，NaCl，MgCl2和AlCl3 四种电解质对某溶胶的聚沉值（mmol dm -3）分别为300，295，25和0.5，根据以上数据可以说明该溶胶的胶粒是带（）电荷。 解：题中溶胶的胶粒是带负电。根据NaNO3 与NaCl 的聚沉值看，两者基本相同，但从NaCl, MgCl 2及AlCl 3三者聚沉值看，这三种电解质的阴离子均为Cl ，而不同为阳离子， 而且随着阳离子价数增大，聚沉值明显下降，说明只有该溶胶的胶粒带负电荷时阳离子的聚沉作用才显著。从本题可以知道，利用电解质令深胶发生聚沉亦能判断深胶的胶粒带何种电荷。 9.DLVO 理论认为胶体稳定的因素是（胶体粒子之间存在范德华力和双电层重叠的排斥力）。
上海大学胶体与表面化学考试知识点
1、胶体的基本特性 特有的分散程度；粒子大小在1nm~100nm之间 多相不均匀性：在超级显微镜下可观察到分散相与分散介质间存在界面。 热力学不稳定性；粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子。 2、胶体制备的条件： 分散相在介质中的溶解度须极小 必须有稳定剂存在 3、胶体分散相粒子大小分类 分子分散系统 胶体分散系统 粗分散系统 二、 1、动力学性质布朗运动、扩散、沉降 光学性质是其高度分散性与不均匀性的反映 电学性质主要指胶体系统的电动现象 丁达尔实质：胶体中分散质微粒散射出来的光 超显微镜下得到的信息 （1）可以测定球状胶粒的平均半径。 （2）间接推测胶粒的形状和不对称性。例如，球状粒子不闪光，不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。 （3）判断粒子分散均匀的程度。粒子大小不同，散射光的强度也不同。 （4）观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象 观察到胶粒发出的散射光，可观察布朗运动电泳沉降凝聚，只能确定质点存在和位置（光亮点），只能推测不能看到大小和形状 2、胶体制备的条件 溶解度稳定剂 3、溶胶的净化 渗析法、超过滤法 4、纳米颗粒粒径在1-100之间纳米颗粒的特性与粒子尺寸紧密相关，许多特性 可表现在表面效应和体积效应两方面。 5、布朗运动使胶粒克服重力的影响， 6、I反比于波长λ的四次方 7、溶胶产生各种颜色的原因；溶胶中的质点对可见光产生选择性吸收。溶胶对光吸收显示特定波长的补色不吸收显示散射光的颜色 agcl&agbr光透过浅红垂直淡蓝雾里黄灯减散，入射白光散射光中蓝紫色光散射最强天蓝是太阳散射光，早傍晚红色是透射光有宇散射作用 8、 9、胶粒带电原因：吸附、电离、同晶置换（晶格取代）、摩擦带电。 10、胶团结构：一定量难溶物分子聚结成中心称为胶核、然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子，形成紧密吸附层；由于正、负电荷相吸，在紧密层外形成反号离子的包围圈，从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒；胶粒与扩散层中的反号离子，形成一个电中性的胶团。 11、热力学电势和电动电势的区别： 发生在不同的部位、一般情况电动电势是热力学电势一部分绝对值小于热力学电势、热力学
14-胶体与大分子-1
胶体与大分子练习题 一、选择题 1. 2 分(7205)在稀的砷酸溶液中，通入H2S 以制备硫化砷溶胶(As2S3)，该溶胶的稳定剂是H2S，则其胶团结构式是：( ) (A) [(As2S3)m·n H+,(n-x)HS-]x-·x HS-(B) [(As2S3)m·n HS-,(n-x)H+]x-·x H+ (C) [(As2S3)m·n H+,(n-x)HS-]x-·x HS-(D) [(As2S3)m·n HS-,(n-x)H+]x-·x H+ 2. 2 分(7206)溶胶与大分子溶液的相同点是：( ) (A) 是热力学稳定体系(B) 是热力学不稳定体系 (C) 是动力学稳定体系(D) 是动力学不稳定体系 3. 1 分(7210)乳状液、泡沫、悬浮液等作为胶体化学研究的对象, 一般地说是因为它们： (A) 具有胶体所特有的分散性、不均匀性和聚结不稳定性 (B) 具有胶体的分散性和不均匀性 (C) 具有胶体的分散性和聚结不稳定性 (D) 具有胶体的不均匀(多相)性和聚结不稳定性 4. 1 分(7211)下列物系中为非胶体的是：( ) (A) 灭火泡沫(B) 珍珠(C) 雾(D) 空气 5. 1 分(7212)溶胶有三个最基本的特性, 下列不属其中的是：( ) (A) 特有的分散程度(B) 不均匀(多相)性(C) 动力稳定性(D) 聚结不稳定性 6. 1 分(7213)只有典型的憎液溶胶才能全面地表现出胶体的三个基本特性, 但有时把大分子溶液也作为胶体化学研究的内容, 一般地说是因为它们：( ) (A) 具有胶体所特有的分散性,不均匀(多相)性和聚结不稳定性 (B) 具有胶体所特有的分散性 (C) 具有胶体的不均匀(多相)性(D) 具有胶体的聚结不稳定性 7. 2 分(7236)用新鲜Fe(OH)3沉淀来制备Fe(OH)3溶胶时，加入的少量稳定剂是：（） (A) KCl (B) AgNO3 (C) FeCl3 (D)KOH 8. 2 分(7255)对于大小相同的胶粒，带电时与不带时相比，其扩散速度：( ) (A) 前者较慢(B) 前者较快(C) 两者相同(D) 不确定 9. 2 分(7301)下列诸分散体系中，Tyndall 效应最强的是：( ) (A) 纯净空气(B) 蔗糖溶液(C) 大分子溶液(D) 金溶胶 10. 2 分(7302)为直接获得个别的胶体粒子的大小和形状，必须借助于：( ) (A) 普通显微镜(B) 丁铎尔效应(C) 电子显微镜(D) 超显微镜 11. 2 分(7304)在分析化学上，有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器，一是比色计，另一个是比浊计，分别观察的是胶体溶液的：( ) (A) 透射光；折射光(B) 散射光；透射光 (C) 透射光；反射光(D) 透射光；散射光 12. 2 分(7305) (1)超显微镜在胶体研究中起过重要作用，它的研制是利用的原理是：( ) (A) 光的反射(B) 光的折射(C) 光的透射(D) 光的散射 (2)超显微镜观察到的是：( ) (E) 粒子的实像(F) 粒子的虚像(G) 乳光(H) 透过光 13. 1 分(7308)溶胶的光学性质是其高度分散性和不均匀性的反映, 丁铎尔效应是最显著的表现, 在下列光学现象中,它指的是：( ) (A) 反射(B) 散射(C) 折射(D) 透射 14. 2 分(7312) (1) 在晴朗的白昼, 天空呈蔚蓝色的原因是：( )
胶体与表面化学 试题
一、是非题 1.表面超量的英文具体描述： The surface excess of solute is that the number of moles of solute in the sample from the surface minus the number of moles of solute in the sample from the bulk under a condition of the same quantity of solvent or the surface excess of solvent has been chosen to be zero. 2.囊泡的形成途径： The final surfactant structures we consider as models for biological membranes are vesicles. These are spherical or ellipsoidal particles formed by enclosing a volume of aqueous solution in a surfactant bilayer. Vesicles may be formed from synthetic surfactants as well. 3.絮凝与聚焦之间的区别： Coalescence ：the process that many small particles take together to form a new big particle,total surface area of the dispersion system decreases. Aggregation:the process by which small particles clump together like a bunch of grapes (an aggregate), but do not fuse into a new particle,total surface area of the dispersion system do not decrease as well. 4.胶束micelle ：A monophasic, fluid, transparent, isotropic and thermodynamically stable system composed by surfactant and water, the particle has some linear dimension between 10-9-10-6m. 5.乳液emulsion ：A multiphasic, no-transparent and thermodynamically unstable system composed by surfactant, cosurfactant, oil and water. 6.微乳液microemulsion ：A monophasic, fluid, transparent, isotropic and thermodynamically stable system composed by surfactant, cosurfactant, oil and water. 7.囊泡vesicle ：能不能直接从双联续制备转换过来？（√） 8.憎水溶胶 亲水溶胶 连续相与分散相有没有明显界限？（没有） 9.胶束体系的稳定性与哪些因素有关？与哪些因素无关？ 10.瑞利散射：条件 粒子大小 11.表面吸附超量γ：物理意义 溶剂的量是不是都为零？（×） 12.TEM 、SEM 都需要把样品放入真空中，最后结果都可以表明原来分散度。（×） 13.在Langmuir 膜、LB 膜 单层 理想气体方程式 能否用理想气体关系式描述？（能） 二、多项选择题 1.表面吉布斯自由能： The Gibbs equation:multicomponent systems γμAd dn SdT V G i i ++ =∑-dp From Gibbs-Duhen equation:∑μi dn i =0 注：S G G G G ++=β α ； ∑+-+=i i i n TS pV E G μ； ∑+-+=i i i s s s n TS A E G μγ； dA Ad d n dn SdT TdS Vdp pdV dE dG i i i s i i i γγμμβ α++++-++=∑∑∑)-(,,； dA Ad w d n dn dG pV nom s i i i i i i γγδμμβ α++++=∑∑∑)-SdT -(Vdp -,,； γμμβ αAd d n dn SdT Vdp dG i i i s i i i +++= ∑∑∑)-(,,； ∑+=i i i dn SdT Vdp dG μ-
第十四章 胶体分散系统及大分子溶液
第十四章 胶体分散系统及大分子溶液 1.在碱性溶液中HCHO 还原4HAuCl 以制备金溶胶，反应表示为： 422543HAuCl NaOH NaAuO NaCl H O +→++ 2222232NaAuO HCHO NaOH Au HCOONa H O ++→++ 此外2NaAuO 是稳定剂，试写出胶团结构式，并标出胶核、胶粒和胶团。 解：2[(),()]x m Au AuO n x Na xNa - +-+- 胶核 胶粒 胶团 2.某溶液中粒子的平均直径为4.2nm ，设其黏度和纯水相同，0.001Pa s η=?。试计算： （1）298K 时，胶体的扩散系数D ； （2）在1s 的时间里，由于Brown 运动，粒子沿x 轴方向的平均位移x 。 解：（1）102123 918.3142981 1.0410()4.26 6.0231060.001(10)2 RT D m s L r πηπ---?=?=?=?????? （2）因为2 2x D t = 所以1052211.0410 1.4410x tD --==???=?(m) 3.已知某溶胶的黏度0.001Pa s μ=?，其粒子的密度近似为31mg m ρ-=?，在1s 时间内粒子在x 轴方向的平均位移51.410x m -=?。试计算： （1）298K 时，胶体的扩散系数D ； （2）胶粒的平均直径d ； （3）胶团的摩尔质量M 。 解：（1）252 1121(1.410)9.810()221 x D m s t ---?===??? （2）因为1 6RT D L r πη=? 所以 9231118.3142981 2.2310()6 6.0231060.0019.810 RT r m L D πηπ--?= ?=?=?????
胶体与表面化学的简答题
1.什么是气凝胶？有哪些主要特点和用途？当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。 用途：（1）制作火星探险宇航服（2）防弹不怕被炸 （3）过滤与催化（4）隔音材料（5）日常生活用品 2.试述凝胶形成的基本条件？ ①降低溶解度，使被分散的物质从溶液中以“胶体分散状态”析出。②析出 的质点即不沉降，也不能自由行动，而是构成骨架，在整个溶液中形成连续的网状结构。2.简述光学白度法测定去污力的过程。 将人工制备的污布放在盛有洗涤剂硬水的玻璃瓶中，瓶内还放有橡皮弹子，在机械转动下，人工污布受到擦洗。在规定温度下洗涤一定时间后，用白度计在一定波长下测定污染棉布试片洗涤前后的光谱反射率，并与空白对照。 4.试述洗涤剂的发展趋势。 液体洗涤剂近几年的新的发展趋势： (1)浓缩化 (2)温和化、安全化(3)专业化 (4)功能化(5)生态化: ①无磷化②表面活性剂生物降解③以氧代氯 5.简述干洗的原理 干洗是在有机溶剂中进行洗涤的方法，是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。 3. 脂肪酶在洗涤剂中的主要作用是什么？ 脂肪酶，人的皮脂污垢如衣领污垢中因含有甘油三脂肪酸酯而很难去除，在食品污垢中也含有甘油三脂肪酸酯类的憎水物质，脂肪酶能将这些污垢分解成甘油和脂肪酸。 4.在洗涤剂中作为柔和剂的SAA主要是什么物质？用作柔和剂的表面活性剂主要是两性表面活性剂 8.用防水剂处理过的纤维为什么能防水？织物防水原理：将纤维织物用防水剂进行处理，可使处理后的纤维不表面变为疏水性，防水织物由于表面的疏水性使织物与水之间的接触角θ>90°，在纤维与纤维间形成的“毛细管”中的液面成凸液面，凸液面的表面张力的合力产生的附加压力△P的方向指向液体内部因此有阻止水通过毛细管渗透下来的作用。 5.请举出几个润湿剂的应用实例。 （1）润温剂在农药中的应用。加入润湿剂后，药液在蜡质层上的润湿状况得到改善甚至可以在其上铺展。 （2）润湿剂在原油开采中的应用。溶有表面活性剂的水，称之为活性水，活性水中添加的表面活性剂主要是润湿剂。它具有较强的降低油—水界面张力和使润湿反转的能力 （3）润湿剂在原油集输中的应用。在稠油开采和输送中，加入含有润湿剂的水溶液，即能在油管、抽油杆和输油管道的内表面形成—层亲水表面，从而使器壁对稠油的流动阻力降低，以利于稠油的开采和辅送。这种含润湿剂的水溶液 即为润湿降阻
#第十二章胶体化学作业题解
第十二章作业题解 12.11 Ba(NO 3)2的稀溶液中滴加Na 2SO 4溶液可制备BaSO 4溶胶。分别写出（1）Ba(NO 3)2 溶液过量，（2）Na 2SO 4溶液过量时的胶团结构表示式。 解：（1）Ba(NO 3)2 溶液过量，则Ba(NO 3)2为稳定剂，溶胶选择性吸附Ba 2+ 而带电，胶团结构式为{[Ba(NO 3)2]m nBa 2+·(2n – x) NO -3}x+ xNO -3 或 {[Ba(NO 3)2]m nBa 2+·2(n – x) NO -3}2x+ 2xNO -3 （2）Na 2SO 4溶液过量时，溶胶选择性吸附SO 42- 而带负电，胶团结构式为 {[Ba(NO 3)2]m nSO 42-·(2n – x) Na +}x- xNa + 或 {[Ba(NO 3)2]m nSO 42-·2 (n – x) Na +}2x- 2xNa + 12.13 以等体积的0.08 mol.dm -3 AgNO 3溶液和0.1 mol.dm -3 KCl 溶液制备AgCl 溶胶。 （1） 写出胶团结构式，指出电场中胶体粒子的移动方向； （2） 加入电解质MgSO 4，AlCl 3和Na 3PO 4使上述溶胶发生聚沉，则电解质聚沉能力大小顺序是什么？ 解：（1）相同体积的两种溶液，KCl 溶液的浓度大于AgNO 3溶液，故KCl 过量，为稳定剂。所以胶团结构式为 [(Ag Cl )m n Cl －? (n －x )K +] x －x K + 该AgCl 溶胶带负电荷，电泳时向正极移动。 （2）对上述溶胶起聚沉作用的是正离子，根据价数规则，三种电解质的聚沉能力大小顺序为AlCl 3 > MgSO 4 > Na 3PO 4 12.14 某带正电荷溶胶，KNO 3作为沉淀剂时，聚沉值为50*10-3 mol.dm -3，若用K 2SO 4溶液作为沉淀剂，其聚沉值大约为多少？ 解： KNO 3作为沉淀剂时，聚沉值为50*10-3 mol.dm -3 ，则聚沉能力为1/50*10-3 = 20dm.mol -3 电解质的聚沉能力之比可以近似地表示为反离子价数的6次方之比，即 Me - : Me 2- : Me 3- = 16 : 26 : 36 K 2SO 4溶液作为沉淀剂时，聚沉能力为20dm.mol -3 * 26 =1280dm.mol -3 则聚沉值为 1/1280dm.mol -3 = 7.81*10-4 mol.dm -3 12.15 在三个烧瓶中分别盛有0.020 dm 3的Fe(OH)3 溶胶，分别加入NaCl 、Na 2SO 4及Na 3PO 4 溶液使溶胶发生聚沉，最少需要加入：1.00 mol.dm -3的NaCl 溶液0.021dm 3；5.0*10-3 mol.dm -3 的Na 2SO 4溶液0.125dm 3；3.333*10-3 mol.dm -3的Na 3PO 4溶液0.0074dm 3。试计算各电解质的聚沉值、聚沉能力之比，并指出胶体粒子的带电符号。 解：NaCl 溶液的聚沉值 = ；33-dm mol 105120.021 0.0200.0211.00-??=+?；333-mol dm 1.953dm mol 105121--?=??=聚沉能力 Na 2SO 4溶液的聚沉值 = 333dm mol 10314125 00.020********---??=+??.... 333-mol dm 232.0dm mol 104.311--?=??=聚沉能力 Na 3PO 4溶液的聚沉值 = 333dm mol 109000074 00.02000740103333---??=+??....
物理化学胶体化学3
物理化学胶体化学试卷3 班级姓名分数 一、选择题( 共21题40分) 1. 2 分(7481) 7481 对亚铁氰化铜负溶胶而言, 电解质KCl, CaCl2, K2SO4, CaSO4的聚沉能力 顺序为：( ) (A) KCl > CaCl2 > K2SO4 > CaSO4 (B) CaSO4 > CaCl2 > K2SO4 > KCl (C) CaCl2 > CaSO4 > KCl > K2SO4 (D) K2SO4 > CaSO4 > CaCl2 > KCl 2. 2 分(7360) 7360 胶体粒子的Zeta 电势是指：( ) (A) 固体表面处与本体溶液之间的电位降 (B) 紧密层、扩散层分界处与本体溶液之间的电位降 (C) 扩散层处与本体溶液之间的电位降 (D) 固液之间可以相对移动处与本体溶液之间的电位降 3. 2 分(7303) 7303 使用瑞利(Reyleigh) 散射光强度公式，在下列问题中可以解决的问题是：( ) (A) 溶胶粒子的大小 (B) 溶胶粒子的形状 (C) 测量散射光的波长 (D) 测量散射光的振幅 4. 2 分(7477) 7477 在碱性溶液中，HCOH还原HAuCl4制备金溶胶： HAuCl4＋5NaOH─→NaAuO2＋4NaCl＋3H2O 2NaAuO2＋3HCHO＋NaOH─→2Au＋3HCOONa＋2H2O 其稳定剂是：( ) (A) NaCl (B) NaAuO2 (C) NaOH (D) HCOONa 5. 2 分(7701) 7701 起始浓度分别为c1和c2的大分子电解质刚果红Na R与KCl 溶液分布在半透
胶体与表面化学知识点整理
第一章 1.胶体体系的重要特点之一是具有很大的表面积。 通常规定胶体颗粒的大小为1-100nm（直径） 2.胶体是物质存在的一种特殊状态，而不是一种特殊物质，不是物质的本性。 胶体化学研究对象是溶胶（也称憎液溶胶）和高分子溶液（也称亲液溶胶）。 气溶胶：云雾，青烟、高空灰尘 液溶胶：泡沫，乳状液，金溶胶、墨汁、牙膏 固溶胶：泡沫塑料、沸石、冰淇淋，珍珠、水凝胶、红宝石、合金 第二章 一．溶胶的制备与净化 1.溶胶制备的一般条件：（1）分散相在介质中的溶解度必须极小（2）必须有稳定剂存在 2.胶体的制备方法：（1）凝聚法（2）分散法 二．溶胶的运动性质 1.扩散：过程为自发过程 ，此为Fick第一扩散定律，式中dm/dt表示单位时间通过截面A扩散的物质数量，D为扩散系数，单位为m2/s，D越大，质点的扩散能力越大 扩散系数与质点在介质中运动时阻力系数之间的关系为：（为阿伏加德罗常数；R为气体常数） 若颗粒为球形，阻力系数=6（式中，为介质的黏度，为质点的半径）故，此式即为Einstein第一扩散公式 浓度梯度越大，质点扩散越快；就质点而言，半径越小，扩散能力越强，扩散速度越快。 2.布朗运动：本质是分子的热运动 现象：分子处于不停的无规则运动中 由于布朗运动是无规则的，因此就单个粒子而言，它们向各方向运动的几率是相等的。在浓度高的区域，单位体积的粒子较周围多，造成该区域“出多进少”，使浓度降低，这就表现为扩散。扩散是布朗运动的宏观表现，而布朗运动是扩散的微观基础 Einstein认为，粒子的平均位移与粒子半径、介质黏度、温度和位移时间t之间的关系：，此式常称为Einstein-Brown位移方程。式中是在观察时间t内粒子沿x轴方向的平均位移；r为胶粒的半径；为介质的粘度；为阿伏加德罗常数。 3.沉降
第十四章 胶体分散体系和大分子溶液.
第十四章胶体分散体系和大分子溶液 教学目的： 通过本章学习使学生了解胶体结构及性质，胶体分散体系和大分子溶液区别。掌握有关大分子溶液的渗透及有关唐南平衡的求算 重点和难点： 唐南平衡是本章的重点和难点 基本要求： 1．了解胶体分散体系的基本特征。 2．了解胶体分散体系的动力性质、光学性质和电学性质。 3．了解胶体的稳定性和胶体的聚沉。 4．了解大分子溶液与溶胶的异同点 5．掌握什么是唐南平衡，并能用唐南平衡准确求算大分子物质的相对分子质量教学内容： 一种或几种物质分散在另一种物质中所构成的体系系统称为“分散体系”。被分散的物质称为“分散相”；另一种连续相的物质，即分散相存在的介质，称“分散介质”。按照分散相被分散的程度，即分散粒子的大小，大致可分为三类：1．分子分散体系。分散粒子的半径小于10-9m，相当于单个分子或离子的大小。此时，分散相与分散介质形成均匀的一相，属单相体系。例如，氯化钠或蔗糖溶于水后形成的“真溶液”。 2．胶体分有散体系。分散粒子的半径在10-9m至10-7m范围内，比普通的单个分子大得多，是众多分子或离子的集合体。虽然用眼睛或普通显微镜观察时，这种体系是透明的，与真溶液差不多，但实际上分散相与分散介质已不是一相，存在相界面。这就是说，胶体分散体系是高度分散的多相体系，具有很大的比表面和很高的表面能，因此胶体粒子有自动聚结的趋势，是热力学不稳定体系，难溶于水的固体物质高度分散在水中所形成的胶体分散体系，简称“溶胶”，例如，AgI溶胶、SiO2溶胶、金溶胶、硫溶胶等。 3．粗分散体系。分散粒子的半径约在10-7m至10-5m范围，用普通显微镜甚至用眼睛直接观察已能分辨出是多相体系。例如，“乳状液”（如牛奶）、“悬浊液”（如泥浆）等。 §14.1 胶体和胶体的基本特性 通过对胶体溶液稳定性和胶体粒子结构的研究，人们发现胶体体系至少包含了性质颇不相同的两大类： （1）由难溶物分散在分散介质中所形成的憎液溶胶(简称胶液)，其中的粒子都是由很大数目的分子（各粒子中所含分子的数目并不相同）构成。这种体系具有很大的相界面，极易被破坏而聚沉，聚沉之后往往不能恢复原态，因而是热力学上不稳定、不可逆的体系。 （2）大（高）分子化合物的溶液，其分子的大小已经到达胶体的范围，因此具有胶体的一些特性（例如扩散慢，不透过半透膜，有丁铎尔效应等等）。但是它却是分了分散的真溶液。大分子化合物在适当的介质中可以自动溶解而形成均相溶液，若设法使它沉淀，则当除去沉淀剂，重加溶剂后大分子化合物又可以自动再分散，因而它是热力学上稳定、可逆的体系。由于近几十年来，大（高）分子化合物已经逐渐形成一个独立的学科。这样胶体化学所研究的就只是超微不均匀体系的物理化学了，即憎液溶胶（溶胶），但目前也适当讨论一些大分子化
胶体与表面化学第四版重点
胶体与表面化学（第四版） 1.绪论 分散系统：一种物质以细分散状态分散在另一种物质中构成的系统。 分散相：分散系统中被分散的不连续相。 分散介质：分散系统中的连续相。 比表面：单位质量分散相物质所具有的面积。 缔合胶体：多个分子的缔合体构成胶体分散相。 胶体体系：分散相粒子至少在一个尺度上的大小处在1-100nm 范围内的分散系统。 溶胶：把分散介质是液体的胶体系统称为液溶胶，介质是水为水溶胶；介质是固体为固溶胶。 2.胶体与纳米粒子的制备 胶体制备：分散法（机械、电分散、超声波、胶溶）、凝聚法（还原、氧化、水解、复分解）晶核-晶体成长 条件：1）分散相在介质中的溶解度必须极小；2）必须有稳定剂的存在 净化：1）渗析：利用羊皮纸或火棉胶制成的半透膜，将溶胶与纯分散介质隔开。 2）超过滤：利用半透膜代替普通滤纸在压差下过滤溶胶的方法。 3）渗透：借半透膜将溶液和溶剂隔开，此膜只允许溶剂分子通过，胶粒和溶质不能通过。 反渗透：渗透平衡时在浓相一侧施加外压，则浓相中的溶剂分子向稀相迁移。 单分散溶胶：特定条件下制取的胶粒尺寸、形状和组成皆相同的溶胶。 胶体晶体：由一种或多种单分散胶体粒子组装并规整排列的二维或三维类似于晶体的有序结构。 光子晶体：在各个方向能阻止一定频率范围的光传播。 纳米粒子特性：比表面积大；易形成聚团；熔点低；磁性强；光吸收强；热导性能好 制备：气相、液相、固相 纳米气泡：在液体中或固液界面上存在的纳米尺度的气泡。 3.胶体系统的基本性质(N A =6.5*1023mol -1，R=8.314，T=273K) 运动 扩散：扩散系数：爱因斯坦第一扩散公式：r 61πη?=A N RT D 爱因斯坦布朗运动：r 3t t 2πη?==A N RT D X 沉降：大气压随高度分布：RT M gh -p p ln 0h = 光学 散射现象：当质点大小在胶体范围内时。反射：质点直径远大于入射光波长。 丁道尔现象：以一束强烈的光线射入溶胶后，在入射光的垂直方向可以看到一道明亮的光带。 Rayleigh 散射：022 1222122423)2(c 24I n n n n v I ?+-?=λπ 电学 电动现象：电泳：带负电的胶粒向正极移动，带正电的胶粒向负极移动。 电渗析：水在外加电场作用下，通过黏土颗粒间的毛细通道向负极移动的现象。 沉降电势：在无外加电场作用下，使分散相粒子在分散介质中快速沉降，则在沉降管两端产生电势差。 流动电势：用压力将液体挤过毛细管网或由粉末压成的多孔塞，在毛细管网两端产生电势差。 质点荷电原因：电离；离子吸附；晶格取代 双电层结构：胶粒表面带电时，在液相中必有与表面电荷数量相等且符号相反的离子存在，这些离子称为反离子。反离子一方面受静电引力作用向胶体表面靠近，另一方面受分子热运动及扩散作用有在整个液体中均匀分布的趋势。结果使反离子在胶粒表面区域的液相中形成平衡，越靠近界面反离子浓度越高，越远离界面反离子浓度越低。胶粒表面电荷与周围介质中的反离子构成双电层。胶粒表面与液体内部的电势差
研究生胶体与表面化学题
研究生胶体与表面化学题 1、下列物系中哪一种为非胶体？ ①牛奶②烟雾③人造红宝石④空气 2、溶胶的基本特性之一是 ①热力学上和动力学上皆属稳定的物系 ②热力学上和动力学上皆为不稳定的物系 ③热力学上稳定而动力学上不稳定的物系 ④热力学上不稳定而动力学上稳定的物系 3、溶胶有三个最基本的特性，下列哪点不在其中？ ①分散性②聚结不稳定性③多相性④动力稳定性 4、丁铎尔（Tyndall）现象是光射到粒子上发生下列哪种现象的结果？ ①散射②反射③透射④折射 5、在外加电场作用下，胶体粒子在分散介质中移动的现象称为 ①电渗②电泳③流动电势④沉降 6、下列各性质中哪个不属于溶胶的动力学性质？ ①布朗运动②扩散 ③电泳④沉降平衡 7、对于AgI的水溶胶，当以KI为稳定剂时其结构可以写成 [（AgI）m nI-(n-x)K+]x-x K+ 则被称为胶粒的是指: 8、在AS2S3溶胶中加入等体积，等当量浓度的下列不同电解质溶液，则使溶胶 聚沉最快的是 ①LiC1 ②NaC1 ③CaCI2 ④A1C13 9、在Al2O3溶胶中加入等体积，等当量浓度的下列不同电解质溶液，则使溶胶 聚沉得最快的是 ①KC1 ②KNO3 ③K3[Fe(CN)6] ④K2C2O4 10、在一定量的AgI溶胶中加入下列不同电解质溶液，则使溶胶在一定时间内完 全聚沉所需电解质的量最少者为
①La(NO3)3 ②Mg(NO3)2 ③NaNO3 ④KNO3 11、下列各点哪一点不属于电动现象？ ①电导②电泳 ③电渗④沉降电位 12、对于电动电位即ξ电位的描述，哪一点是不正确的？ ①ξ电位表示了胶粒溶剂化层界面到均匀液相内的电位 ②ξ电位的绝对值总是大于热力学电位? ③ξ电位的值易为少量外加电解质而变化 ④当双电层被压缩到溶剂化层相合时，ξ电位为零。 13、为测定大分子溶液中大分子化合物的平均分子量，下列各方法中哪一种是不 宜采用的？ ①渗透压法②光散射法 ③冰点降低法④粘度法 14、乳状液、泡沫、悬浮液等作为胶体化学研究的内容，一般地说是因为它们 ①具备胶体所特有的分散性、不均匀性和聚结不稳定性 ②充分具备胶体的分散性及不均匀性 ③充分具备胶体的分散性及聚结不稳定性 ④充分具备胶体的不均匀性及聚结不稳定性 15、大分子溶液与溶胶在性质上的最根本区别是 ①前者粘度大，后者粘度小 ②前者是热力学稳定物系，后者是热力学不稳定物系 ③前者是均相的而后者是不均匀的多相物系 ④前者对电解质稳定性大后者加入微量电解质即能引起聚沉 16、在大分子溶液中加入多量的电解质，使大分子溶液发生聚沉的现象被称为盐 析。它主要是因为 ①大量电解质的离子发生强烈水化作用而使大分子去水化 ②降低了动电位 ③电解质加入使大分子溶液处于等电点
胶体与表面化学 课程大纲及重点
胶体与表面化学
第一章绪论（2学时） 1.1胶体的概念 什么是胶体，胶体的分类 1.2胶体化学发展简史 1.3胶体化学的研究对象 表面现象，疏液胶体，缔合胶体，高分子溶液。 重点：胶体、分散系统、分散相、分散介质的概念。 难点：胶体与表面化学在矿物加工工程中的作用及意义。 教学方法建议：启发式教学，引导学生对胶体及表面化学的兴趣。第二章胶体与纳米材料制备（4学时） 2.1胶体的制备 胶体制备的条件和方法，凝聚法原理。 2.2胶体的净化 渗析、渗透和反渗透。 2.3单分散溶胶 单分散溶胶的定义及制备方法。 2.4胶体晶体 胶体晶体的定义及制备方法 2.5纳米粒子的制备 什么是纳米材料，纳米粒子的特性及制备方法 重点：胶体的制备、溶胶的净化、胶体晶体的制备。 难点：胶体制备机理。 教学方法建议：用多媒体教学，注重理论联系实际。 第三章胶体系统的基本性质（8学时） 3.1溶胶的运动性质 扩散、布朗运动、沉降、渗透压和Donnan平衡。 3.2溶胶的光学性质 丁道尔效应和溶胶的颜色。 3.3溶胶的电学性质
电动现象、双电层结构模型和电动电势(ζ电势) 3.4溶胶系统的流变性质 剪切速度越切应力，牛顿公式，层流与湍流，稀胶体溶液的黏度。 3.5胶体的稳定性 溶胶的稳定性、DLVO理论、溶胶的聚沉、高聚物稳定胶体体系理论。 3.6显微镜及其对胶体粒子大小和形状的测定 显微镜的类型及基本作用 重点：沉降、渗透压、电泳、电渗、ζ电势的计算、双电层结构模型、DLVO理论、溶胶的聚沉。 难点：双电层结构模型。 教学方法建议：多媒体教学和板书教学相结合。 第四章表面张力、毛细作用与润湿作用（6学时） 4.1表面张力和表面能 净吸力和表面张力的概念、影响表面张力的因素、液体表面张力和固体表面张力的 测定方法。 4.2液-液界面张力 Anntonff规则、Good-Girifalco公式、Fowkes理论和液-液界面张力的测定。 4.3毛细作用与Laplace公式和Kelvin公式 毛细作用，Laplace公式和Kelvin公式的应用，曲界面两侧的压力差及与曲率半径的关系，毛细管上升或下降现象，弯曲液面上的饱和蒸气压。 4.4润湿作用和杨氏方程 润湿现象、润湿角，润湿角的测量方法、润湿角的影响因素、铺展、杨方程、润湿热的计算。 4.5固体表面能 固体表面能的特点与表面张力的区别 重点：润湿现象、润湿角、润湿角的计算；Laplace公式和Kelvin公式的计算公式；润湿热的计算。 难点：Fowkes理论和杨方程。 教学方法建议：启发性讲解与讨论式教学相结合，板书与多媒体教学相结合。
第十二章 胶体化学概念题
第十二章 胶体化学 §12.2 概念题 12.2.1填空题 1.胶体系统的主要特征（高分散、多相和热力学不稳定的系统）。 2.丁达尔现象是指（将一束经聚焦的光投射到胶体系统 ，在与入射光垂直的方向上，可观察到一法律的光锤的现象）。胶体系统产生丁达尔现象的实质是（胶体粒子对光的散射作用）。 3.晴朗的天空呈蓝色的原因是（在大气层中分散烟、雾和灰尘等微小粒子构成胶体系统（称气溶胶）。当包括各种波长的白光照射到大气层时，上述的微粒对光产生散射，根据瑞利公式可知，散射光的强度与入射光的波长的四次方成反比，所以当白光照射到无色胶体上时，其散射光呈蓝紫色，透射光呈橙红色，这就是人们在白天晴朗天空看到天是蔚蓝色，而太阳下山时看到天空呈橙红色）。 4.胶体的动力性质包括有（布朗运动、扩散和沉降与沉降平衡）。 5.溶胶的电动现象说明分散相与分散介质两者（带有相反符号的电荷）。 6. ζ电势是指（ ）电势差。ζ电势的数值可以作为衡量溶胶稳定性的原因是（ ）。 解：当分散相（胶粒）与分散介质发生相对运动时，胶粒的滑动面和与溶液本体之间的电势差，称ζ电势。ζ电势之所以能作为衡量溶胶稳定性的原因，是因为溶胶能稳定存在的最重要的原因是溶胶的胶粒带相同的符号的电荷而存在着静电排斥力，阻止了胶粒的聚沉。ζ电势的大小是反映脱粒上所带电荷的多少，ζ亦即电势越大则胶粒间静电排斥力越大，所以ζ电势的数值可以衡量溶胶稳定性。 7.用AgI （s ）制成多孔圆柱体，并将一玻璃管分隔成两部分。在柱体两端紧贴着两片电极。当多孔圆体中冲满KI 溶液，并将两电极与直流电源连通时，则溶液向（ ）极流动。这一现象称（ ）。 解：向负极流动，称为电渗。溶液向负极流动的原因是因为AgI 溶胶中充满KI 溶液时，AgI 溶胶的胶团结构为x m [AgI](n x)K ]xK +-+?-。当电极接通直流电源后，带负电荷的胶粒与带正电荷的溶液要发生相对移动，即胶粒向正极移动而溶液向负极移动，但因胶粒被固定，所以只看到负极处有液体流出。 8. 323NaNO NaCl MgCl AlCl ，，和四种电解质对某溶胶的聚沉值（-3 mmol dm ?）分别为300，295，25和0.5，根据以上数据可以说明该溶胶的胶粒是带（ ）电荷。 解：题中溶胶的胶粒是带负电。根据NaNO 3与NaCl 的聚沉值看，两者基本相同，但从NaCl,2MgCl 及AlCl 3三者聚沉值看，这三种电解质的阴离子均为Cl -，而不同为阳离子，而且随着阳离子价数增大，聚沉值明显下降，说明只有该溶胶的胶粒带负电荷时阳离子的聚沉作用才显著。从本题可以知道，利用电解质令深胶发生聚沉亦能判断深胶的胶粒带何种电荷。 9.DLVO 理论认为胶体稳定的因素是（胶体粒子之间存在范德华力和双电层重叠的排斥力）。
第十二章 胶体化学
第十二章胶体化学 贾晓辉 1．下列性质中既不属于溶胶动力学性质又不属于电动现象的是 A.电导 B.电泳 C. Brown运动 D. 沉降平衡 2．在Tyndall效应中，关于散射光强度的描述，下列说法中不正确的是 A 随入射光波长的增大而增大 B 随入射光波长的减小而增大 C 随入射光强度的增大而增大 D 随粒子浓度的增大而增大 3．对As2S3水溶胶，当以H2S为稳定剂时，下列电解质中聚沉能力最强的是A. KCl B. NaCl C. CaCl2 D. AlCl3 4．用等体积的0.05mol·m-3AgNO3溶液和0.1mol·dm-3 KI溶液混合制备的AgI 溶胶，在电泳仪中胶粒向 A.正极移动 B.负极移动 C.不移动 D.不能确定 5．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. KNO3 C. K2C2O4 D. K3[Fe(CN)6] 6．电动电势ζ是指 A. 固体表面与滑移面的电势差 B. 固体表面与溶液本体的电势差 C. 滑移面与溶液本体的电势差 D. 紧密层与扩散层分界处与溶液本体的电势差 7．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0 B. 降低了胶粒的电动电势ζ C. 同时降低了0和ζ D. 降低了|0 |和|ζ|的差值
蒋军辉 胶体化学 一.填空题 1.溶胶系统所具有的三个基本特点是; ;。 2.在超显微镜下看到的光点是 ,比实际胶体的体积大数倍之多，能真正观测胶体颗粒的大小与形状的是_。 3.溶胶的动力性质包括。 4.用和反应制备溶胶当过量时胶团结构式 为。当过量时，胶团结构式为,在电泳实验中该溶胶的颗粒向移动。 5.关于胶体稳定性的D LVO理论认为，胶团之间的吸引力势能产生于;而排斥力势能产生于。 6.当用等体积的溶液制备Ag Br溶胶，其胶体结构为,请标出胶核，胶粒，胶团，上述溶胶在 中，聚沉值最大的是。 7.在外加电场作用下，胶粒在分散介质中的移动称为。 8.胶体系统的光学性质表现为 ,电学性质表现为。 9在胶体的制备中常常需要渗析等方法进行净化，其目的主要是。 10.高分子化合物可作为溶胶的聚沉剂。其产生聚沉的三种效应分别 为引起憎液溶胶的最主要因素是。 二.选择题 1.下列亲液溶胶与憎液溶胶具有的共同特性中不正确的是（） A.分散相粒子半径为： B.在介质中扩散慢 C. 不透过半透膜 D. 具有很大相界面 2.丁达尔现象是光照射到溶胶粒子上发生的()现象。 A.反射 B.折射 C. 散射 D. 透射