合肥工业大学物理化学习题第十二章胶体化学合并课件.ppt

1、合肥工业大学物理化学习题第十二章胶体化学合并00-7-152 1 下列物质系统中下列物质系统中_不是胶体不是胶体.A.B.烟烟 C.雾雾 D.豆浆豆浆 E.盐水盐水 F.A E 2 丁达尔效应是由光射到胶体上所产生的丁达尔效应是由光射到胶体上所产生的_现象引起的现象引起的.A.透射透射 B.反射反射 C.衍射衍射 D.散射散射 E.F.折射折射D 3 丁达尔效应的强度与入射光波长的丁达尔效应的强度与入射光波长的_次方成反比次方成反比.A.1 B.2 C.3 D.4D第十二章、胶体化学00-7-153 4 当分散相粒子具有晶体结构时当分散相粒子具有晶体结构时,用凝聚法制备胶体须掌握条用凝聚法制备

2、胶体须掌握条件件 _ A.结晶的溶解度大结晶的溶解度大,溶液的过饱和度小溶液的过饱和度小 B.结晶的溶解度小结晶的溶解度小,溶液的过饱和度大溶液的过饱和度大 C.结晶的溶解度大结晶的溶解度大,溶液的过饱和度大溶液的过饱和度大 D.结晶的溶解度小结晶的溶解度小,溶液适度过饱和溶液适度过饱和D 5 下列各性质中下列各性质中_不属于溶胶粒子的动力学性质不属于溶胶粒子的动力学性质.A.布朗运动布朗运动 B.扩散扩散 C.电泳电泳 D.沉降平衡沉降平衡C 6 为直接观察到个别胶体粒子的大小和形状为直接观察到个别胶体粒子的大小和形状,须借助须借助_.A.普通显微镜普通显微镜 B.超显微镜超显微镜 C.丁达

3、尔效应丁达尔效应 D.电子显微镜电子显微镜D过过饱饱和和度度扩扩散散系系数数晶晶核核生生长长速速率率结结晶晶溶溶解解度度过过饱饱和和度度晶晶核核生生成成速速率率 21 00-7-154 7 用半透膜分离胶体粒子与无机盐溶液的方法称为用半透膜分离胶体粒子与无机盐溶液的方法称为_.A.电泳电泳 B.过滤过滤 C.渗析渗析 D.胶溶胶溶C 8 产生盐析的主要原因是产生盐析的主要原因是 _.A.电解质离子的强烈水化作用使大分子去水化电解质离子的强烈水化作用使大分子去水化 B.降低了动电位降低了动电位 C.由于电解质的加入使大分子溶液处于等电点由于电解质的加入使大分子溶液处于等电点 D.动电位的降低和去

4、水化作用的综合效应动电位的降低和去水化作用的综合效应 D 9 下列性质中下列性质中,_是憎液溶胶的性质是憎液溶胶的性质,_是亲是亲液溶胶的性质液溶胶的性质.A.多相系统多相系统 B.需要第三种物质作稳定剂需要第三种物质作稳定剂 C.粘度与渗透压大粘度与渗透压大 D.胶溶与凝胶作用可逆胶溶与凝胶作用可逆 E.对电解质十分敏感对电解质十分敏感 F.符合相律符合相律 G.丁达尔效应强丁达尔效应强A B E GC D F00-7-155 10 下列系统中下列系统中_的分散相粒子能够透过滤纸而不能透过的分散相粒子能够透过滤纸而不能透过半透膜半透膜.A.粗分散系统粗分散系统 B.溶胶分散系统溶胶分散系统

5、C.无机盐溶液系统无机盐溶液系统B 11 下列性质中下列性质中_不是憎液溶胶的最基本特性不是憎液溶胶的最基本特性.A.分散性分散性 B.聚集不稳定性聚集不稳定性 C.多相性多相性 D.动力学稳定性动力学稳定性D 12 用更换溶剂法制备溶胶时需要条件用更换溶剂法制备溶胶时需要条件_.A.新溶剂与原溶剂不相混溶新溶剂与原溶剂不相混溶 B.新溶剂与原溶剂可以相互混溶新溶剂与原溶剂可以相互混溶 C.新溶剂对分散相物质溶解度尽量小新溶剂对分散相物质溶解度尽量小 D.新溶剂与分散相物质分子极性相似新溶剂与分散相物质分子极性相似B C00-7-156 14 混合等体积的混合等体积的 0.08 mol dm3

6、 KI和和 0.1 mol dm3 AgNO3溶溶液液,可得到溶胶可得到溶胶.对于此溶胶对于此溶胶,下述电解质中下述电解质中 _的聚沉能的聚沉能力最强力最强.A.CaCl2 B.NaCN C.Na2SO4 D.MgSO4C 15 为测定高分子溶液中高分子化合物的平均分子量为测定高分子溶液中高分子化合物的平均分子量,下述方下述方法中法中_不宜采用不宜采用,A.渗透压法渗透压法 B.光散射法光散射法 C.冰点降低法冰点降低法 D.粘度法粘度法C 13 AgI的水溶胶以的水溶胶以KI为稳定剂时为稳定剂时,其结构可写成其结构可写成(AgI)mnI(nx)K+xxK+,下述表达式中下述表达式中_是胶核是

7、胶核,_ 是胶粒是胶粒,_是胶团是胶团.A.(AgI)m B.(AgI)mnI C.(AgI)mnI(nx)K+D.(AgI)mnI(nx)K+xxK+ACD00-7-157 1 按分散质粒子线度的大小定义按分散质粒子线度的大小定义:粒子线度在粒子线度在_ 之间的分散系统为胶体之间的分散系统为胶体;小于小于_的分散系统为真溶液的分散系统为真溶液;大于大于_ 的分散系统称为粗分散系统的分散系统称为粗分散系统.2 胶体系统的主要特征是胶体系统的主要特征是 _.3 丁达尔效应的实质是丁达尔效应的实质是 _,其产生其产生条件是条件是 _.高度分散的多相性和热力学不稳定性高度分散的多相性和热力学不稳定性

8、分散粒子对光的散射作用分散粒子对光的散射作用入射光波长大于分散粒子的尺寸入射光波长大于分散粒子的尺寸1100nm1nm100nm00-7-158 4 观察胶体粒子布朗运动的超显微镜是不是放大倍数更高的观察胶体粒子布朗运动的超显微镜是不是放大倍数更高的显微镜显微镜?_.5 胶体的动电现象是胶体的动电现象是_动电现象说明动电现象说明 _.6 胶体系统能在一定程度上稳定存在的主要原因包括胶体系统能在一定程度上稳定存在的主要原因包括:_.其中以其中以_最为重要最为重要.外电场作用下固液两相的相对运动外电场作用下固液两相的相对运动,以及外力作用下固液两相发生相对移动时电势差的产生以及外力作用下固液两相发

9、生相对移动时电势差的产生.(1)溶胶的动力稳定性溶胶的动力稳定性;(2)胶粒带电的稳定性胶粒带电的稳定性;(3)溶剂化的稳定溶剂化的稳定作用作用超显微镜是为了通过胶粒的散射光来观察其布朗运超显微镜是为了通过胶粒的散射光来观察其布朗运动情况而经过改装的具有暗视野的普通显微镜动情况而经过改装的具有暗视野的普通显微镜,其放大倍数并其放大倍数并没有改变没有改变分散相与分散介质带有不同性质的电荷胶粒带电的稳定性胶粒带电的稳定性00-7-159 7 气溶胶是气溶胶是 _ _.工业上利用气溶胶的例子有工业上利用气溶胶的例子有:_ _.破坏气溶胶的例子有破坏气溶胶的例子有:_ _.8 晴朗的天空呈蓝色晴朗的天

10、空呈蓝色,而晚霞呈红色而晚霞呈红色,造成这种现象的原因是造成这种现象的原因是_.9 _以有无丁达尔现象来区分憎液溶胶和亲液溶胶以有无丁达尔现象来区分憎液溶胶和亲液溶胶,因为因为_.由于大气密度的涨落引起太阳光的散射由于大气密度的涨落引起太阳光的散射,而太阳光中的单色光而太阳光中的单色光波长不同波长不同,散射作用也不同散射作用也不同(雷利公式雷利公式),其中波长较短的蓝色其中波长较短的蓝色光散射强度最强光散射强度最强,所以晴朗的白昼天空呈现蔚蓝色所以晴朗的白昼天空呈现蔚蓝色.阳光散射阳光散射后后,透射光以波长较长的红色为主透射光以波长较长的红色为主.而晚霞出现时阳光所经过而晚霞出现时阳光所经过的

11、大气层最厚的大气层最厚,散射现象最明显散射现象最明显,所以透射光的红色比白昼其所以透射光的红色比白昼其它时间更加灿烂它时间更加灿烂 不能不能以固体或液体粒子为分散相以固体或液体粒子为分散相,气体为分散介质所气体为分散介质所形成的胶体系统形成的胶体系统将固态或液将固态或液态燃料制备成气溶胶来提高燃料的发热量态燃料制备成气溶胶来提高燃料的发热量,减少污染减少污染;固体的流固体的流态化技术在反应工程的应用等态化技术在反应工程的应用等气体的气体的除尘除尘,除雾除雾二者都会产生丁达尔现象二者都会产生丁达尔现象00-7-1310利用沉降平衡公式例例 某粒子半径为某粒子半径为30 10-7 cm 的金溶胶的

12、金溶胶,25时在重力场中时在重力场中达到沉降平衡后达到沉降平衡后,在高度相距在高度相距0.1mm的某指定体积内粒子数分的某指定体积内粒子数分别为别为277和和166个个,已知金与分散介质的密度分别为已知金与分散介质的密度分别为19.3 103 kg m3及及1.00 103 kg m3.试计算阿伏加德罗常数为若干试计算阿伏加德罗常数为若干?沉降平衡公式沉降平衡公式:122233412012/,/)(/1()/ln(nnccLrMRThhMgccpp -其其中中RThhLgrnnp/)()/ln(12033412-)15.298314.8/(10110)13.19(81.9)mol()103(1

13、416.3)277/166ln(433834 -L123mol1025.6-L解得解得00-7-1311利用沉降平衡公式 例 有一金溶液,胶粒半径为 3108 m,25时,在重力场中达到沉降平衡后,在某一高度处单位体积中有166个粒子,试计算比该高度低1104m 处单位体积中的粒子数为多少?已知金的体积质量(密度)为19300 kgm3,介质的密度为1 000 kgm3.1612333803molkg101.315mol106.023m19300kgm)10(33.14163434-LrM m10412-hh)(1ln12012hhRTMgCCp-m1011930010001298.25KKm

14、ol8.314Js9.81mmolkg101.315166ln4112162-C所以 C2 =272 m300-7-1312电泳问答例例 影响胶粒电泳速率的主要因素有哪些影响胶粒电泳速率的主要因素有哪些?电泳现象说明什么电泳现象说明什么问题问题?影响胶粒电泳速率的主要因素应从三个方面考虑影响胶粒电泳速率的主要因素应从三个方面考虑:(1)推动推动力力;(2)胶粒性质胶粒性质;(3)分散介质性质分散介质性质.由公式由公式 u=E /可以看出可以看出:电势梯度电势梯度 E 越大越大,胶粒带电胶粒带电越多越多(电位越大电位越大),体积越小体积越小,分散介质的粘度越小分散介质的粘度越小,那么电泳那么电泳

15、速率速率 u 越大越大.电泳现象说明分散相与分散介质带有不同的电荷电泳现象说明分散相与分散介质带有不同的电荷.胶粒若胶粒若向阳极移动向阳极移动,则表明胶粒带负电荷则表明胶粒带负电荷,反之则带正电荷反之则带正电荷.00-7-1313 电势问答例例 什么是什么是 电势电势?如何确定电势如何确定电势 的正负号的正负号?电势在数值电势在数值上一定要小于热力学电势吗上一定要小于热力学电势吗?请说明原因请说明原因.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.电势的正负取决于胶粒所带电荷的符号.胶粒带正电时,0;胶粒带负电时 0.电势在数值上不一定小于热力学电势 E.一般情

16、况下,o”,“小头小头”是亲水基是亲水基,根据几何构型根据几何构型,被亲水基楔入的水滴就成了分散相粒子被亲水基楔入的水滴就成了分散相粒子,易形成易形成油包水型油包水型(W/O)乳状液乳状液.00-7-1323乳化剂作用机理例 将 105 m3的油酸在水中乳化成半径为 107 m的小液滴,构成乳状液,系统增加界面积 300 m2,处于不稳定状态.若此时再加入一定体积的2%的皂液就可使乳状液变为相对稳定的状态,试分析该皂液所起的作用.已知油酸与水的界面张力为 2.29102 Nm1,加入皂液后可使油酸与水的界面张力降低到 3.0103Nm1.在油酸与水形成乳状液中加入皂液后在油酸与水形成乳状液中加

17、入皂液后,由于皂液为表面活性由于皂液为表面活性剂剂,它将乳化后的油酸液滴包围起来它将乳化后的油酸液滴包围起来,肥皂分子憎液基团与油酸肥皂分子憎液基团与油酸分子接触分子接触,亲液基团朝向水分子亲液基团朝向水分子,如图所示如图所示.肥皂分子这种对油酸肥皂分子这种对油酸的的“包围包围”作用阻止了高度分散的小油酸液滴重新集结成大液作用阻止了高度分散的小油酸液滴重新集结成大液滴滴,因而起到了稳定的作用因而起到了稳定的作用.肥皂即为乳状液的稳定剂肥皂即为乳状液的稳定剂.乳状液只乳状液只有在稳定剂存在的条件下才能稳定存在有在稳定剂存在的条件下才能稳定存在.00-7-1324因而这一过程可以自发进行,且使系统由高表面能状态变为低表面能状态,从而使系统处于较为稳定的状态.)(12 -AGS上述肥皂液对油酸的稳定作用使界面自由能 GS 降低,即=300 m2(3.010 3 2.2910 2)Nm 1=5.97 J