第十二章 胶体化学概念题
高一专题——胶体的概念及其性质

1.下列分散系中分散质颗粒直径最大的是()A.NaCl 溶液B.AgI 胶体C.CuSO4溶液D.葡萄糖溶液2.溶液、浊液、胶体的本质区别是()A.能否产生丁达尔现象B.能否透过半透膜C.是否是均一、稳定的D.分散质粒子半径大小3.化学与社会生活密切相关。
下列说法正确的是()A.自来水厂用明矾净水,用Fe2(SO4)3或CuSO4均能代替明矾净水B.根据是否能产生丁达尔效应可以将分散系分为溶液、浊液和胶体C.晶体硅有半导体性质,所以可以制造光导纤维D.有一种新发现的固态碳的结构称为“纳米泡沫”,外形类似海绵,密度小且有磁性,这种碳与金刚石互为同素异形体4.下列关于胶体的叙述不正确的是()A.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在10﹣9~10﹣7m之间B.光线透过胶体时,胶体可发生丁达尔效应C.将氯化铁浓溶液与氢氧化钠浓溶液混合,可制得Fe(OH)3胶体D.向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量稀硫酸,可观察到“先沉淀后溶解”现象5.关于胶体,下列说法正确的是()A.从外观上无法区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体B.纳米材料粒子直径一般在10﹣9m至10﹣7m之间,因此纳米材料属于胶体C.Fe(OH)3胶体电泳的实验中,阴极附近颜色加深,阳极附近颜色变浅,证明Fe(OH)3胶体带正电D.将碳酸钙经过特殊加工制成纳米碳酸钙,化学性质没有明显变化6.下列现象或应用与胶体性质无关的是()A.将盐卤或石膏加入豆浆中,制成豆腐B.冶金厂常用高压电除去烟尘,是因为烟尘微粒带电荷C.泡沫灭火器中将Al2(SO4)3与NaHCO3两溶液混合后,喷出大量泡沫,起到灭火作用D.用半透膜可以除去淀粉溶液中的少量NaCl7.下列现象或新技术应用中,不涉及胶体性质的是()A.肾衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗B.使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血C.江河入海口常形成三角洲D.在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀参考答案一.选择题(共7小题)1.【解答】解:溶液、浊液、胶体的本质区别就是分散质的微粒直径不同,溶液(小于1nm)、胶体(1nm~100nm)、浊液(大于100nm),所以溶液的分散质粒子直径最小,浊液分散质微粒直径最大,A、氯化钠溶液属于溶液分散系,分散质颗粒直径小,故A错误;B、AgI 胶体属于浊液分散系,分散质颗粒直径最大,故B正确。
高考化学 (难点聚焦+例题精讲+实战演练)胶体

高考化学考点归类整理:胶体1.复习重点1.掌握溶液、悬浊液、乳浊液、胶体的概念,区别及鉴别它们的方法;2.掌握胶体的本质特征及性质;3.了解Fe(OH)3、AgI、硅酸溶胶的制备方法;4.掌握胶体的凝聚方法2.难点聚焦(一)分散系的概念、种类1、分散系:由一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。
分散系中分散成粒子的物质叫做分散质;另一种物质叫分散剂。
2、分散系的种类及其比较:根据分散质微粒的大小,分散系可分为溶液、胶体和浊液(悬浊液和乳浊液)。
由于其分散质微粒的大小不同,从而导致某些性质的差异。
现将它们的比较如下:分散系溶液胶体悬浊液、乳浊液微粒直径小于1nm 1nm—100nm 大于100nm外观均一透明多数均一透明不均一、不透明分散质微粒组成单个分子或离子许多离子、分子的集合体,或高分子巨大数量分子或离子的集合体能否透过滤纸能能悬浊液不能能否透过半透膜能不能不能实例食盐水,碘酒Fe(OH)3胶体、淀粉胶体泥水、牛奶二、胶体:1、胶体的本质特征:分散质粒子大小在1nm—100nm之间2、胶体的制备与提纯:实验室制备胶体的方法一般用凝聚法,利用盐类的水解或酸、碱、盐之间的复分解反应来制备。
例如Fe(OH)3、Al(OH)3胶体就是利用盐类的水解方法来制得。
利用胶体中的杂质离子或分子能穿透半透膜,而胶体微粒不能透过半透膜的特点,可用渗析法来提纯、精制胶体。
3、胶体的分类:分散剂是液体——液溶胶。
如Al(OH)3胶体,蛋白质胶体(1)按分散剂的状态分分散剂是气体——气溶胶。
如雾、云、烟分散剂是固体——固溶胶。
如烟水晶、有色玻璃(2)按分散质的粒子分粒子胶体——胶粒是许多“分子”的集合体。
如Fe(OH)3胶体分子胶体——胶粒是高分子。
如淀粉溶胶,蛋白质胶体等4、胶体的性质与应用:(1)从胶体微粒大小,认识胶体的某些特征。
由于胶体微粒在1nm—100nm之间,它对光有一定的散射作用,因而胶体有特定的光学性质——丁达尔现象;也正是由于胶粒直径不大,所以胶体也有它的力学性质——布朗运动;胶体粒子较小,其表面积较大,具有强大的吸附作用,它选择吸附了某种离子,带有电荷,互相排斥,因而胶体具有相对稳定性,且显示胶体的电学性质——电泳现象。
胶体的性质及应用知识点及练习题及其答案

胶体的性质及应用知识点及练习题及其答案胶体的性质和应用一、分散系相关概念1.集中系则:一种物质(或几种物质)以粒子形式集中至另一种物质里所构成的混合物,泛称为集中系则。
2.集中质:集中系则中集中成粒子的物质。
3.分散剂:集中质集中在其中的物质。
4、集中系则的分类:当分散剂就是水或其他液体时,如果按照集中质粒子的大小去分类,可以把集中系则分成:溶液、胶体和浊液。
集中质粒子直径大于1nm的集中系则叫做溶液,在1nm-100nm之间的集中系则称作胶体,而集中质粒子直径大于100nm的集中系则叫作浊液。
溶液?分散质??粒子胶体:分子胶体分散系??胶体??分散剂??气溶胶;液溶胶;固溶胶??悬浊液??浊液乳浊液?二、下面比较几种分散系的不同:分散系分散质的直径分散质粒子实例性质外观稳定性能否透过滤纸能否透过半透膜鉴别溶液<1nm(粒子直径小于10-9m)单个小分子或离子溶液酒精、氯化钠等均一、透明稳定能能无丁达尔效应胶体1nm-100nm(粒子直径在10-9~10-7m)许多小分子集合体或高分子淀粉胶体、氢氧化铁胶体等均一、透明较稳定能不能有丁达尔效应浊液>100nm(粒子直径大于10-7m)巨大数目的分子集合体石灰乳、油水等不均一、不透明不稳定不能不能静置分层注意:三种分散系的本质区别:分散质粒子的大小不同。
三、胶体1、胶体的定义:集中质粒子直径大小在10-9~10-7m之间的集中系则。
2、胶体的分类:①.根据分散质微粒组成的状况分类:例如:fe(oh)3胶体胶粒就是由许多fe(oh)3等小分子涌入一起构成的微粒,其直径在1nm~100nm之间,这样的胶体叫做粒子胶体。
又例如:淀粉属于高分子化合物,其单个分子的直径在1nm~100nm范围之内,这样的胶体叫做分子胶体。
②.根据分散剂的状态分割:如:烟、云、雾等的分散剂为气体,这样的胶体叫做气溶胶;agi溶胶、fe(oh)3溶胶、al(oh)3溶胶,其分散剂为水,分散剂为液体的胶体叫做液溶胶;有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂,这样的1胶体叫做固溶胶。
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。
胶体习题(沐风教育)

第十二章 胶体化学练习题一、简答题1. 什么叫ζ电势?它如何受电解质的影响?2. 什么是胶体分散体系?它的基本特性是什么?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?4. 胶体具有聚结稳定性的主要原因是什么?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?6. 为什么晴朗洁净的天空呈蓝色,而阴雨天时则是白茫茫的一片?7. 把人工培育的珍珠长期收藏在干燥箱内,为什么会失去原有的光泽? 能否再恢复?8. 什么是ζ电势?用ζ电势说明溶胶的电泳和电渗现象。
二、判断题1. 加入电解质,使溶胶发生明显聚沉时所需电解质的最低浓度称为聚沉值,这时溶胶的ζ电位叫临界电位,其值为零。
2. 无论用什么方法制备溶胶,都要净化处理,所以制备的溶胶净化得越干净越好。
3. 电解质使溶胶发生聚沉时,反离子价数越高,聚沉能力越强,聚沉值越大。
4. 外加电解质的聚沉值越小,对溶胶的聚沉能力就越弱。
5.溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。
6.溶胶与真溶液一样是均相系统。
7.能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。
8.通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。
9.ζ电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值.10.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。
11.晴朗的天空是蓝色,是白色太阳光被大气散射的结果。
12.大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。
三、选择题1. 下列措施中,不一定会使溶胶发生聚沉的是( )A. 加热溶液;B. 加入电解质;C. 加入大分子溶液。
2. 用20×10-3dm 3 0.05mol. dm -3的KI 和20×10-3 dm 3 0.1mol. dm -3AgNO 3溶液制备的AgI 溶胶,结构式为( )A. {(AgI)m .nI -.(n -x)K +}x -.xK +B. {(AgI)m .nAg +.(n -x)NO 3-}x+.x NO 3-C. {(AgI)m .nK +.(n -x) NO 3-}x+.x NO 3-3.能使胶体{[AgI]m n I - . (n-x )K +}x- . x K +发生聚沉的最强电解质是( )。
【高考复习】高考化学胶体知识点复习重点和试题

【高考复习】高考化学胶体知识点复习重点和试题以下内容为考生整理了胶体知识点复习重点和试题,帮助考生进行考前第一轮复习。
[审查要求]了解胶体的概念及其重要性质和应用。
[审查过程]1、分散系、分散质、分散剂的概念分散体系:将一种物质(或几种物质)以颗粒形式分散到另一种物质中形成的混合物。
分散质:分散系中分散成粒子的物质。
分散剂:分散系统中的颗粒分散在其中的物质。
例如:溶剂。
2、胶体的概念和本质特征(1)概念:分散在1nm和100nm之间的颗粒的分散系统称为胶体。
(2)本质特征:分散质粒子直径在1nm~100nm之间3.几种液体分散体系的比较分散系种类溶液浊液胶体分散的粒子形成单个分子或离子,大量分子聚集在一起① 大量的分子聚集在一起②单个高分子分散颗粒的直径一般为小分子:1nm100nm1nm~100nm外观均一、透明不均一、不透明均一、透明稳定性不稳定,沉降或分层相对稳定,有条件沉降透过滤纸或半透膜都能透过都不能透过透过滤纸,透不过半透膜识别无丁达尔现象、静态降水或带有丁达尔现象的分层4、胶体性质性质、内容和原因的应用示例丁达尔效应光束通过胶体时产生光路胶粒对光的散射作用鉴别胶体和溶液布朗运动胶体颗粒不断无序运动。
胶体颗粒很小,受到溶剂分子运动的影响电泳胶粒在外加电场作用下作定向移动胶粒因吸附离子等原因而带电分离蛋白质,电泳电镀,诊断疾病热沉是在热、电解质或带相反电荷的胶体的作用下,通过沉淀或凝胶热运动形成的。
离子或其他胶体中和胶体颗粒的电荷,使豆浆凝结成豆腐;清水加明矾;解释河口三角洲的形成等5、胶体的应用① 农业生产:保持土壤肥力的作用。
土壤中的许多物质,如粘土和腐殖质,通常以胶体的形式存在。
②医疗卫生:血液透析,血清纸上电泳,利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质。
③ 日常生活中制作豆浆(明矾)和胶体的原理与豆浆(明矾)和牛奶的制备有关。
④自然地理:江河人海口处形成三角洲,其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成胶体发生聚沉。
胶体练习题及答案

11、下面属于溶胶光学性质的是( )。
(1)唐南(Donnan)平衡; ( 2)丁铎尔(Tyndall)效应; (3)
电泳。
12、溶胶有三个最基本的特征,下列不属其中的是( )。
(1)高度分散性
( 2)多相性
(3)动力学稳定性
(4)热力学不稳定性
13、Tyndall 现象是发生了光的什么的结果( )。
(1) 空气 (2) 蔗糖水溶液 (3)大分子溶液 (4)
硅胶溶胶
4、向碘化银正溶胶中滴加过量的 KI 溶液,则所生成的新溶胶在外加
直流电场中的移动方向为: ( )
(1)向正极移动 (2)向负极移动 (3) 不移动
5、电动现象直接与: ( ) 有关.
(1)固体表面热力学电势
(2)斯特恩电势
(3)动电电势
3
(1)散射
( 2)反射
(3)折射
(4)透射
14、外加直流电场于胶体溶液,向某一电极作定向运动的是( )。
(1)胶核
( 2)胶粒
(3)胶团
(4)紧密层
15、对于电动电位的描述,不正确的是:( )。
(1)电动电位表示了胶粒溶剂化界面到溶液本体内的电位差
( 2)电动电位的绝对值总是大于热力学电位
(3)电动电位值极易为少量外加电解质而变化
(3)电动电位的绝对值总是大于热力学电位
4
(4)电动电位一般不等于扩散电位
19、用三氯化铝 AlCl3 水解制备的氢氧化铝溶胶,哪种物质聚沉能力 最强?( )。
(1)Na2SO4 ( 2)MgCl2 (3)La(NO3)3
(4)K4[Fe(CN)6]
20、对于带正电的 Fe(OH)3 和带负电的 Sb2S3 溶胶体系的相互作用, 下
天津大学物理化学教研室《物理化学》(下册)章节题库(胶体化学)

第12章胶体化学一、选择题1.对于有过KI存在的AgI溶腔.电解质聚沉能力最强的是()。
[中国科学技术大学2010研]A.MgSO4B.FeCl3C.NaClD.K3[Fe(CN)6]【答案】B【解析】AgI溶胶中KI过量,KI过量时,AgI胶团的结构为{(AgI)m·nI-·(n-x)K+}x-·xK+,表面带了负电荷,,阳离子价数越高,聚沉能力越强。
2.向25cm3、浓度为0.02mol·dm-3的AgNO3溶液中滴入25cm3的0.01mol·dm-3KI 溶液制备AgI溶胶,该溶胶ζ电位( )。
[天津大学2008研]A.>OB.=0C.<OD.不确定【答案】A【解析】因AgNO3过量,故制备的AgI溶胶为正溶胶,溶胶的ζ电位>0。
.3.用相同体积0.01mol·dm-3KI和0.15mol·dm-3AgNO3溶液制备的AgI溶胶,分别加入相同浓度的下列电解质,聚沉能力最强的是:[中国石油大学(华东)2005年] A.NaClB.FeCl3C.MgSO4D.K3PO4【答案】D【解析】所制备的AgI溶胶为AgI的正溶胶,即胶粒带正点,起聚沉作用的主要是负离子。
比较选项中阴离子的价位可知,聚沉能力最强的是K3PO4。
4.憎液溶胶有如下性质:[中国石油大学(北京)2004年]A.是均相系统B.胶粒直径小于100nmC.胶粒可透过半透膜D.胶团带电【答案】B【解析】形成憎液溶胶的必要条件是:①分散相的溶解度要小;②必须有稳定剂的存在,否则胶粒易聚结而聚沉。
5.对于AgI的水溶胶,当以KI为稳定剂时胶团结构式为:、其中称为胶粒的是:(北京化工大学2001年)A.(AgI)mB.(AgI)m·nI-【答案】C6.导致Donnan平衡产生的根本原因是:(中国科学技术大学2006年)A.溶液浓度大,大离子迁移速度慢B.小离子浓度大,影响大离子通过半透膜C.大离子不能透过半透膜,且因静电作用使小离子在膜两边浓度不同D.大离子浓度大,妨碍小离子通过半透膜【答案】C7.有关DLVO理论,以下哪种说法不正确:(中国科学技术大学2006年)A.能够定量描述胶体稳定性与粒子之间相互排斥和吸引作用之间的关系B.能够在理论上解释Schulze-Hardy规则C.仅适合胶体粒子表面带有电荷的体系D.能够阐述ζ电势的物理意义【答案】D【解析】DLVO理论的基本观点:①胶粒之间存在着斥力势能和吸力势能;②系统总势能是斥力势能和吸力势能的加和;③总势能、斥力势能和吸力势能均随胶粒间距的改变而改变。
胶体(知识点+例题+练习)

胶体【教学目标】掌握分散系的分类、常见胶体、胶体的制备、胶体的性质及应用。
【重点】胶体的性质及其应用。
【知识点+例题】一、分散系1. 分散系:一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物,统称为分散系。
2. 分散质:分散系中分散成粒子的物质。
3. 分散剂:分散质分散在其中的物质。
(1)三类分散系的本质区别是分散质粒子的大小,分散系的性质(如是否透明、均一、稳定)都是由它决定的。
同种分散质在不同分散剂中可以得到不同的分散系,如NaCl溶于水得溶液,溶于酒精得胶体。
(2)液体分散系的稳定性质①溶液是最稳定的分散系溶质以分子、原子或离子(直径<1 nm)的形式自发地分散在溶剂中,形成均一、稳定的混合物。
②浊液是不稳定的分散系因为分散质粒子是大量分子的集合体,分散质粒子容易在重力的作用下沉降或沉淀,故表现出浑浊、不稳定、不透明、不均一的外观特征。
③胶体是介稳性的分散系胶体之所以具有介稳性,主要是因为胶体粒子可以通过吸附而带有电荷。
同种胶体粒子的电性相同,在通常情况下,它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子变大,使它们不易聚集。
胶体粒子所作的布朗运动也使得它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。
(3)胶体与溶液的外观相似。
分散系溶液胶体浊液分散质粒子大小<1 nm 1 nm~100 nm >100 nm分散质粒子分子、原子或离子许多分子的集合体或单个高分子巨大数目分子的集合体性质外观均一、透明均一、有的透明不均一、不透明稳定性稳定介稳体系不稳定二、胶体1.胶体的本质特征胶体粒子的直径在1 nm ~100 nm 之间是胶体区别于其他分散系的依据,同时也决定了胶体的性质。
2.胶体的分类(1)按分散剂⎩⎪⎨⎪⎧液溶胶 如:Fe(OH)3胶体,分散剂为液体固溶胶 如:有色玻璃、烟水晶,分散剂为固体气溶胶 如:烟、雾、云,分散剂为气体(2)按分散质⎩⎪⎨⎪⎧分子胶体 如:淀粉胶体、蛋白质胶体粒子胶体 如:Fe(OH)3胶体3.Fe(OH)3胶体的制备注意要点(1)实验操作中,必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。
胶体性质及应用练习题及答案

胶体性质及应用练习题及答案胶体的性质及其应用胶体是指由一种物质在另一种物质中分散形成的混合物,其粒径在1纳米到1微米之间。
胶体溶液的本质区别于其它分散系在于其粒子大小介于溶液和悬浮液之间,而且胶体溶液不会通过滤纸或半透膜。
制备Fe(OH)3胶体时,可以将FeCl3逐滴加入到NaOH 中,反应的离子方程式为FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ +3NaCl。
如果将得到的Fe(OH)3胶体加热至沸腾,会出现胶体凝聚并沉淀的现象,原因是热能使胶体粒子振动加剧,胶体粒子间的吸引力增强,导致胶体凝聚。
有一种桔红色的硫化锑(Sb2S3)胶体,装入U形管,插入电极后通以直流电,发现阳极附近桔红色加深,这叫做电泳现象。
它证明Sb2S3胶粒带负电荷,它之所以带有该种电荷,是因为表面吸附了一些带负电荷的离子。
向Fe(OH)3胶体中逐滴加入盐酸至过量,会出现胶体凝聚并沉淀的现象,原因是盐酸中的H+会与Fe(OH)3表面的-OH基反应生成水,使得胶体粒子间的吸引力增强,导致胶体凝聚。
在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的情况,解决的方法是将陶土和水一起搅拌,使微粒直径处于10-9m~10-7m之间,然后插入两根电极,接通直流电源,这时阳极聚集氧化铁粒子,阴极聚集氢氧化铁粒子,理由是氧化铁粒子带正电荷,而氢氧化铁粒子带负电荷。
1.水是一种极性分子,具有良好的溶解性。
在水中溶解的物质分为离子和分子两种。
离子在水中形成电解质溶液,分子在水中形成非电解质溶液。
离子在水中的溶解度与其电荷量、离子半径、水合能力等有关。
2.胶体是一种介于分子和粗大物质之间的物质,具有颗粒微小、不易分散、稳定性强等特点。
胶体颗粒的大小在1nm 到1000nm之间,常见的胶体有溶胶、凝胶、浊液和胶体溶液等。
3.胶体颗粒带电荷是胶体稳定的重要原因。
胶体颗粒带电荷的来源有两种,一种是自身带电,如金属溶胶;另一种是吸附离子而带电,如氢氧化铁胶体吸附阳离子而带正电,吸附阴离子而带负电。
胶体知识讲解和训练 3

一、胶体的概念:分散质微粒的直径大小在1 nm~100nm之间的分散系,叫做胶体.说明:①胶体是以分散质粒子的大小为特征的,它只是物质的一种存在形式.如NaCl溶于水中形成溶液,但如果分散到酒精中则可形成胶体.②根据分散剂所处状态的不同,胶体可分为三种:a.液溶胶(溶胶):分散剂是液体,如Fe(OH)3胶体、AgI胶体、淀粉胶体和蛋白质胶体等.b.气溶胶;分散剂是气体,如雾、云、烟等.c.固溶胶,如烟水晶、有色玻璃等.二、分离物质的一种方法——渗析(概念见课本)说明:通过渗析可用于分离胶体与溶液或净化、精制胶体.三、溶液、胶体和浊液(悬浊液或乳浊液)的区别与联系 1 nm=1×10-9m分散系溶液胶体悬(乳)浊液分散质的构成粒子单个小分子或离子许多分子的集合体或单个的大分子巨大分子的集合体(固体小颗粒或小液滴)分散质的微粒直径(本质区别)<1 nm 1 nm~100 nm >100 nm外观均匀、透明、稳定较均匀、透明、稳定不均匀、浑浊、不稳定,静置后易沉淀(或分层)能否透过半透膜能不能不能能否透过滤纸能能不能是否有丁达尔效应没有有颗粒直径接近100nm的浊液也有丁达尔效应实例食盐水、碘酒Fe(OH)3胶体、AgI胶体、H2SiO3胶体、淀粉溶液泥浆水、油水、牛奶联系都是分散质分散到分散剂中形成的混合体系四.胶体的重要性质性质原因说明丁达尔效应胶粒(直径较大)使光线散射而产生的溶液中的溶质微粒太小,没有这种现象,用于鉴别胶体和溶液最好也是最简单的方法布朗运动胶粒直径较小,水(分散剂)分子从各方面撞击胶粒,使胶粒运动且方向不同证明物质是不断运动的,是使胶体保持稳定的原因之一电泳胶粒带电(胶粒直径小→表面积大→吸附能力强→胶粒表面吸附溶液中的阴离子或阳离子)是使胶体保持稳定的重要原因;证明胶粒带电及所带电荷的种类的重要实验依据聚沉同种胶体粒子带同种电荷。
要使胶体聚沉,则必须减弱或中和胶粒所带的同种电荷,以减弱或消除胶粒之间的相互排斥力,使胶粒聚集成较大颗粒(直径>00nm)而形成沉淀胶体聚沉的方法有:①加入电解质;②加热;③加入带相反电荷胶粒的胶体五、胶体的制备1.物理方法(1)机械法:利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小(2)溶解法:利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体,如蛋白质溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。
物理化学:第十二章 胶体化学(2)

总作用势能:E = ER + EA
粒子的平动能=(3/2) RT <Emax时,溶胶稳定; >Emax时,溶胶不稳定
ER 势 能
E
Emax
0
x
第二最小值
EA 第一最小值
EA曲线的形状由粒子本性决定,不受电解质影响; ER曲线的形状、位置强烈地受电解质浓度的影响。 电解质浓度对胶体粒子势能的影响:
2. 扩散双电层理论
常用名词: 双电层: 质点表面电荷与周围介质中的反离子
构成的电层;
表面电势0:带电质点表面与液体的电势差: 电势: 固、液两相发生相对运动的边界处与液
体内部的电势差。
1) 亥姆霍兹平板电容器模型
0
1879年,亥姆霍兹 首先提出在固液两相之 间的界面上形成双电层 的概念。
0
x
电泳或电渗实验证明:溶胶的分散质和分散 介质都带电,且所带的电性是不同的。
在电泳实验中,当溶胶粒子向负极迁移时,说 明胶粒带正电,此溶胶称为正溶胶;当溶胶粒子向 正极迁移时,说明胶粒带负电,此溶胶称为负溶胶
在电渗实验中,则正好相反。当介质向负极迁移 时,说明胶粒带负电,此溶胶称为负溶胶;当介质向 正极迁移时,说明胶粒带正电,此溶胶称为正溶胶。
本体之间的电势差
Stern 模型:固定 层+扩散层
固体表面 Stern面 滑动面
电势
0
0
--- 热力学电势,固体 表面与溶液本体的电
势差与溶液中电位离
子的浓度有关。
---- Stern电势。 Stern面与溶液本体的
电势差
距离
---- 电动电势(Zata电 势)滑动面与溶液本 体的电势差其值取决 于可动层的厚度
12 胶体化学习题选解

12 胶体化学习题选解【12.1】如何定义胶体系统?胶体系统的主要特征是什么?答:分散在分散介质中得粒子,其某个方向上的线度在961010m m -- 之间的分散系统称为胶体系统。
胶体系统的主要特征是:高度分散的多相性和热力学不稳定性。
【12.3】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:胶体粒子带电,溶剂化作用,布朗运动。
【12.4】什么是ξ电势?如何确定ξ电势的正、负号?ξ电势在数值上一定要少于热力学电势吗?请说明原因。
答:ξ电势就是当固液两相发生相对运动时,滑动面所包围的带电体与溶液本体之间的电势差。
ξ电势的正、负取决于胶粒所带电荷的符号。
胶粒带正电时ξ>0;胶粒带负电时ξ<0。
ξ电势在数值上不一定小于热力学电势E 。
一般憎况下ξ<E ,这是由于在静电力作用下反离于进入固、液两相滑动面之内,使胶粒带电荷数量减少所造成的。
但如果静电力不起主导作用,有可能由于同号离子被强烈地吸附进滑动面,致使胶粒所带电荷得以增强,此时,ξ电势就比热力学电势E 大。
【12.7】在NaOH 溶液中用HCHO 还原HAuCl 4可制得金溶胶:422543HAuCl NaOH NaAuO NaCl H O +→++ 2222343NaAuO HCHO NaAuO NaCl H O +→++(1)NaAuO 2是上述方法制得金溶胶的稳定剂,试写出该金溶胶胶团结构的表示式。
(2)已知该金溶胶中含Au(s)微粒的质量浓度ρ(Au)=1.00kg ·m -3,金原子的半径r 1=1.46×10-10m ,纯金的密度ρ=19.3×103kg ·m -3。
假设每个金的微粒皆为球形,其半径r 2=1.00×10-10m 。
试求: (1)每立方厘米溶胶中含有多少金胶粒? (2)每立方溶胶中,胶粒的总表面积为多少? (3)每个胶粒含 有多少金原子?解:(1)Au(s)的固体表面易于吸附AuO 2-离子,Na +为反离子,故其胶团结构式为:{}2[]()x m Au nAuO n x Na xNa --++-胶粒胶核胶团(2)(a )每个胶粒的质量320248.084103W Vp r kgπρ-===⨯则每1dm 3溶胶中含胶粒个数为Au ρ⨯6()/W=1.2410个(b)则每1dm 3金溶胶中胶粒的总表面积A 总=每个胶粒面积×1dm 3金溶胶胶粒个数=15.5m 2 (c) 若按质量计算、则每个胶粒中金原子个数为W 胶粒/W 原子=2.47×105个若按体积计算,扣除原子问堆积空隙后(空隙率为26%),每个胶粒中金原子个数为(V 胶粒×74%)/V 原子=2.38×105个【12.8】某粒子半径为30×10-7cm 的金溶胶,25℃时,在重力场中达到沉降平衡后,在高度相距0.1mm 的某指定体积内粒子数分别为277个各166个,已知金与分散介质的密度分别 为19.3×103kg ·m -3及1.00×103kg ·m -3。
物理化学:胶体化学

是Al3+,故AlCl 3 溶液的聚沉能力最大。此题把溶胶的带电性,胶团结构,溶胶的聚沉等 问题结合在一起,具有较好的综合性。胶粒带电原因(离子的选择性吸附) 、胶团结构 以及聚沉规则是考研重点。
在电泳实验中朝正极运动的AgBr溶胶应为负溶胶,为此粒子[AgBr] m 应吸附 Br 形 成胶核,即KBr需要比AgNO 3 过量,则 V > 0.016 ´ 0.025 / 0.05 = 0.008dm
[K + ]左 /[K + ]右 = [Na + ]左 /[Na + ]右 = [Cl- ]右 /[Cl- ]左 。
由于电解质对高分子溶液渗透压的影响, 溶液两侧的浓度差低 (4) 当唐南平衡建立后,
(5) 消除 Donnan 平衡的主要方法: 在无大分子的溶剂一侧,加入过量的中性盐。 (6) 膜电位(Donnan 电势)可用 E
室
3M 4 D RT / 6 rL ,又 M r 3 L ,所以 r 3 4 L
1/ 3
-
即所加KBr(0.05 mol ×dm )要大于 8cm3。 胶团结构为:
- 3
[(AgBr) m 鬃 nBr - (n - x )K + ]x
胶核 胶粒 胶团
化
2.5 104 2.25 103 mol dm 3
学
a)
膜右边: [Na ] [Cl ] 10 mol dm
3
3
教
室
3
(3)当达到 Donnan 平衡时,对系统任一电解质(如 NaCl)来说,膜内部电解质的化学 势等于膜外部的化学势,其组成离子在膜内部的浓度乘积等于膜外部的浓度乘积,即
天津大学物理化学第五版-第十二章-胶体化学

van der Waals 吸引力:EA -1/x2 双电层引起的静电斥力:ER ae-x
总作用势能:E = ER + EA
EA曲线的形状由粒子本
性决定,不受电解质影响;
ER曲线的形状、位置强
烈地受电解质浓度的影响。
ER 势 能
E
n : 分散相的折射率; n0:分散介质的折射率;
:散射角;
l : 观测距离
I= 9 2V 2C 2 4 l 2
n 2 n02 n2 2n02
2
1 cos 2
I0
由 Rayleigh 公式可知:
1) I V 2
可用来鉴别小分子真溶液与胶体溶液;
如已知 n 、n0 ,可测 I 求粒子大小V 。
2. 憎液溶胶的聚沉 溶胶粒子合并、长大,进而发生沉淀的现
象,称为聚沉。
(1) 电解质的聚沉作用 聚沉值使溶胶发生明显的聚沉所需电解质的最小浓度 聚沉能力聚沉值的倒数
EA 曲线的形状由粒子本性决定,不受电解质影响; ER 曲线的形状、位置强烈地受电解质浓度的影响。
电解质浓度与价数增加,使胶体粒子间势垒的高度 与位置发生变化。
分散系统:一种或几种物质分散在另一种物质之中
分散相:被分散的物质 (dispersed phase) 分散介质:另一种连续分布的物质
medium)
(dispersing
分子分散系统
胶体分散系统
粗分散系统
例如:云,牛奶,珍珠
按分散相粒子的大小分类
类型
粒子大小
特性
举例
低分子溶 液(分子分
散系统)
<1nm
胶体-教师

胶体1.基本概念(1)分散系化学上把由一种物质(或几种物质)以粒子形式分带到另一种物质里所形成的混合物,统称为___________。
其中分散系中分散成粒子的物质叫做________,另一种物质叫做______(2)胶体分散质粒子在(l nm~100 nm)之间的分散系,叫做胶体。
按分散剂不同,可分为________、__________和__________。
形成胶体的分散质粒子,一种情况是其微粒大小在1 nm~100nm之间,如淀粉、蛋白质;另一种情况是分子聚集在一起形成分散质粒子,其大小在1 nm~100nm之间,如Fe(OH)3胶粒。
3.胶体的性质(1)丁达尔效应:观察丁达尔效应应从与光线垂直的方向观察,这是区别胶体和溶液的方法之一。
(2)电泳:在外加电场作用下,胶体微粒在分散剂里向阴极或阳极作定向移动的现象叫电泳。
电泳现象说明胶体微粒带电荷。
(3)胶体的凝聚:实质是中和胶体微粒所带电荷。
方法有:①加电解质溶液,②加热,③加与胶体微粒带相反电荷的胶体。
4.胶体的应用(1)将饱和三氯化铁溶液滴人沸水时,液体变为___________色,得到的是_______;反应的离子方程式为___________________________________;用此分散系进行实验:将其装入U形管内,用石墨作电极,接通直流电源,通电一段时间后发现阴极附近颜色________,这表明__________________,这种现象称为_______________________。
(2)把10 mL淀粉胶体和5 mLKI溶液的混合液体加入到用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中。
2 min后,用两支试管各取5 mL烧杯中的液体,并做如下实验:①向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液,其现象是___________________________。
②向另--支试管里滴加少量碘水,其现象是_____________________________________。
- 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)。
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(-3mmol 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)。
12.2.2 单项选择题1.胶体系统的电泳现象说明( )。
选择填入:(a )分散介质带电;(b )胶粒带有相当数量电荷;(c )胶体粒子处在等电状态;(d )分散介质是中性的。
解:胶体粒子带有相当数量的电荷。
这是因为胶粒带电才能在外电场的作用下,在分散介质中发生定向移动的现象,即电泳现象。
2.溶胶中的胶体粒子处在等电态,是指该胶粒处在( )的状态。
选择填入:(a )热力学电势为零;(b )斯特恩电势为零;(c )ζ电势为零;(d )无法判断的状态。
解:ζ电势为零的状态。
3.制备4BaSO 溶胶时,是用24Na SO 作为稳定剂,则4BaSO 溶胶的胶团结构为( )。
选择填入:(a )[]+1x 22244m 1BaSO nNa n x SO SO 2+--⎧⎫⋅⋅⋅⎨⎬⎩⎭41(-)2; (b )[]{}-2x 244m BaSO nSO 2n x Na 2xNa -++⋅⋅⋅(-);(c )[]{}2+x 222444m BaSO nBa n x SO xSO +--⋅⋅⋅(-);(d )[]{}+x 2+4m BaSO nBa n x Na xNa +⋅⋅⋅+(2-)。
解:因稳定剂为Na 2SO 4,所以优先吸附的是SO 42-,其胶团结构应为{}2x 24m 4[BaSO ]nSO 2(n x)Na2xNa --++⋅⋅-⋅ 4.在两烧杯中各放有25 3cm 浓度为0.016 3mol dm -⋅的3AgNO 溶液,分别加入浓度为0.0053mol dm -⋅的KBr 溶液603cm 和1003cm ,两烧杯中均制得AgBr 溶胶。
如将这两杯AgBr 溶胶进行电泳实验时,则( )。
选择填入:(a )两杯AgBr 溶胶的胶粒均向正极移动;(b )两杯AgBr 溶胶的胶粒均向负极移动;(c )用603cm KBr 溶液的AgBr 溶胶的胶粒朝正向移动,而另一杯溶胶的胶粒朝负极移动;(d )用603cm KBr 溶液的AgBr 溶胶的胶粒朝向负极移动,而另一杯溶胶的胶粒朝正极移动。
解:用60cm 3KBr 溶液制得的AgBr 溶胶的胶粒因其带正电荷,故向负极移动,而另一杯AgBr 溶胶的胶粒因其负电荷,故向正极移动。
虽然两杯制得的均为AgBr 溶胶,但在制备时是AgNO 3作稳定剂还是用KBr 作稳定剂,则所制得的AgBr 溶胶的胶粒带电荷完全不同。
两杯中所含的AgNO 3的物质的量33343n(AgNO )2510dm 0.016mol dm 4.010mol ---=⨯⨯⋅=⨯60cm 3的KBr 溶液含KBr 的物质的量33341n (KBr)6010dm 0.005mol dm 3.010mol ---=⨯⨯⋅=⨯100cm3的KBr 溶液含KBr 的物质的量33342n (KBr)10010dm 0.005mol dm 5.010mol ----=⨯⨯⋅=⨯从以上计算结果表明,加入60cm 3KBr 溶液的烧杯中是AgNO 3过量,所以AgNO 3是为制备AgBr 溶胶的稳定剂,所得的AgBr 溶胶的胶团结构为{}x m 33[AgBr]nAg (n x)NO xNO ++--±⋅⋅-⋅该溶胶的胶粒带正电,故电泳实验中朝负极移动。
而加100cm 3KBr 溶液的烧杯中则是KBr 过量,故稳定剂为KBr ,所制得的AgBr 溶胶的胶团结构为{}x m [AgBr]nBr (n x)K xK --++⋅⋅-⋅这一溶胶胶粒带负电,电泳实验时朝正极移动。
5.将第4题中用603cm KBr 溶液制得的AgBr 溶胶装入到4支试管中,而且装入溶胶体积相同,然后往试管中分别加入c 与V 均相同的下列电解质溶液,能令AgBr 溶胶最快发生沉聚的是( )溶剂。
选择填入:(a )[]3Na Fe CN 6();(b )3NaNO ;(c )[]3Na Fe CN 6();(d )23Na CO 。
解:因为用60cm 3KBr 溶液制得的AgBr 溶胶胶粒带正电荷,不同电解质的聚沉能力主要取决于负离子的价数,价数越高聚沉能力越强,故使该溶胶聚沉最快的应是36Na [Fe(CN)]。
6.在四支试管中分别装入4题中用1003cm KBr 溶液制得的AgBr 溶胶,而且每支试管溶胶的体积相同。
若试管中分别加入c 和V 相同的下列电解质溶液,能令KBr 溶胶最快发生沉聚的是( )溶液。
选择填入:(a )NaCl ;(b )3NaNO ;(c )[]36Na Fe(CN);(d )23Na CO 。
解:用100cm 3KBr 溶液制得的AgBr 溶胶的胶粒带负电荷(见题4),使该溶胶聚沉的反离子应为正离子,尽管四种电解质的正离子皆为钠离子,但因加入到溶胶中四种电解质的浓度与体积都相同,故加入到溶胶中钠离子的浓度以36Na [Fe(CN)]溶液中最大,因此引起该AgBr 聚沉最快的是36Na [Fe(CN)]。
7.有一3Al(OH)溶胶,若往该溶胶中加入浓度为238.010mol dm KCl --⨯⋅溶液时,溶胶刚好能沉聚;同样,若往该溶胶中加入浓度为234.010mol dm --⨯⋅的224K C O (草酸钾)时,该溶胶刚好沉聚。
若用2CaCl 溶液,则其浓度为( )才能令该溶胶刚好沉聚。
选择填入:(a )3-319.310Kg m 0.1mm ⨯⋅;(b )234.010mol dm--⨯⋅;(c )434.010mol dm --⨯⋅;(d )438.010mol dm --⨯⋅。
解:题中所给的数据表明,224K C O 的聚沉值恰为KCl 的聚沉值的1/200,说明该3Al(OH)溶胶的胶粒带正电荷。
亦说明使该溶胶发生聚沉的氯离子浓度为238.010mol dm --⨯⋅,就是说,用2CaCl 溶液去聚沉该溶胶,溶液中的氯离子的浓度为238.010mol dm --⨯⋅就足够,所以2CaCl 溶液浓度为234.010mol dm --⨯⋅即可。
8.使用明矾422(KAl(SO )12H O)⋅来净水,主要利用( )。
选择填入:(a )胶粒的特性吸附; (b)电解质的沉聚作用; (c )溶胶之间的相互沉聚; (d )高分子的聚絮。
解:在浑浊的水中主要是SiO 2溶胶和一些固体杂质,一般SiO 2溶胶的胶粒是带负电荷的。
当加入明矾时,因明矾为含结晶水的复盐(KA1(SO 4)2⋅12H 2O ),在水中可以水解为3Al(OH)溶胶,其胶粒带正电荷,于是两种带电不同的胶粒相互中和而发生聚沉,而所产生的絮状聚物又可能将一些固体杂质裹住而一起下沉。