物理化学课件10章-界面现象2.ppt

*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;思考题：

1.已知水在两块玻璃间形成凹液面，而在两块石蜡板间形成凸液面。试解释为什么两块玻璃间放一点水后很难拉开，而两块石蜡板间放一点水后很容易拉开。

2.如下图，在一玻璃管两端各有一大小不等的肥皂泡。当开启活塞使两泡相通时，试问两泡体积将如何变化？为什么？;1答：水在两玻璃和两石蜡板间的状态如下图。对玻璃板，附加压力Dp指向液体外部，说明液体压力p小于外压力，且两板越靠近，此压力差越大，使两板难以拉开。石蜡板的情况相反，液体压力p大于外压力，易于拉开。;2答：开启活塞后，大泡将变大，小泡将变小。活塞关闭时，由于肥皂泡膜产生附加压力，Dp=p内-p外=４g/r。泡的半径r越小，附加压力越大，而大、小泡的p外是相同的，故小泡内空气压力大于大泡内空气压力。因此打开活塞后，小泡内空气就流向大泡，导致小泡变成更大。当小泡收缩至其半径等于玻璃管口半径时，的r最小，若再收缩，其曲率半径反而增大。所以当小泡收缩至其曲率半径与大泡半径相等时，停止收缩。;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;解：朗格缪尔等温式为

将题给数据整理后列表如下:

(1)以p/V对p作图（图略），得一直线，其斜率为：

截距为：

(相关系数r=0.997),所以：;

(2)由图上查出，当

;*;*;dGa;于是－SadT+Vadp=－SgdT+Vgdp

得：

因为吸附过程为可逆的，则：

代入得：;由于气相体积远大于吸附相，再假定气相为理想气体，则Va－Vg≈－nRT/p,代入上式得：;§10.4液-固界面;*;*;*;*;*;*;*;*;3.固体自溶液中的吸附;也可用弗罗因德利希公式来描述：;§10.5溶液表面;1.溶液表面的吸附现象

同固体一样，液体表面也可以发生吸附，由于溶液表面吸附了其本体中的溶质后，可以降低表面张力，即降低其吉布斯函数，因而吸附可以自动发生。;;降低表面张力为正吸附，溶质在溶液表面的浓度大于其在溶液本体中的浓度。此溶质为表面活性物质

增加表面张力为负吸附，溶质在溶液表面的浓度小于其在溶液本体中的浓度。此溶质为??面惰性物质。

溶入少量就能显著降低表面张力的物质也称表面活性物质或表面活性剂。;能使水的表面张力明显降低的溶质称为表面活性物质。;能使水的表面张力明显升高的溶质称为表面惰性物质。如无机盐和不挥发的酸、碱等。;2.表面过剩与吉布斯吸附等温式;Gibbs吸附公式;正吸附和负吸附;3.表面活性物质在吸附层的定向排列;根据实验，脂肪酸在水中的浓度达到一定数值后，它在表面层中的超额为一定值，与本体浓度无关，并且和它的碳氢链的长度也无关。;根据这种紧密排列的形式，可以计算每个分子所占的截面积αm。;4.表面活性物质;阴离子表面活性剂;阳离子表面活性剂;两性表面活性剂;R-(C6H4)-O(C2H4O)nH

烷基酚聚氧乙烯醚;表面活性剂效率和有效值;表面活性剂是两亲分子。溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会自相结合，形成聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，这种多分子聚集体称为胶束。;;;;临界胶束浓度简称CMC;;亲水亲油平衡(hydrophile-lipophilebalance);根据需要，可根据HLB值选择合适的表面活性剂。例如：HLB值在2～6之间，可作油包水型的乳化剂；8～10之间作润湿剂；12～18之间作为水包油型乳化剂。;表面活性剂的重要作用;2.起泡作用;3.增溶作用;4.乳化作用;5.洗涤作用;B.加入表面活性剂后，憎水基团朝向织物表面和吸附在污垢上，使污垢逐步脱离表面。;思考题：

1.将水滴在洁净的玻璃上，水会自动开来，此时水的表面积不是变小而是变大，这与液体有自动缩小其表面积的趋势是否矛盾？请说明理由。

2.有体积各为100dm3和10dm3，内含同种气体各100mg和10mg的同温容器各一个，分别加入1g活性炭时，哪一容器中气体被吸附得多？为什么？

作业P19210.910.13

;思考题：

1.将水滴在洁净的玻璃上，水会自动开来，此时水的表面积不是变小而是变大，这与液体有自动缩小其表面积的趋势是否矛盾？请说明理由。

2.有体积各为100dm3和10dm3，内含同种气体各100mg和10mg的同温容器