第八章界面和胶体化学选编.ppt

第八章 表面现象和分散系统;2007年度诺贝尔化学奖 德国科学家格哈德-埃特尔 ;人工降雨原理;表面和界面(surface and interface); 严格讲表面应是液体或固体与其饱和蒸气之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。; 由于表面上的分子和体相内分子处境不同 (下图是 g-l 表面分子受力情况示意图)，则液体表面层分子受到一个指向液体内部的拉力。; 在温度、压力、组成恒定时, 扩展表面所做的功与增加的表面积dA成正比：;2. 表面张力; 温度升高表面张力下降 (温度升高体相内分子作用力减小。;20℃时，将1克汞分散成直径为7×10-8m微粒，试求过程的ΔG。已知汞的密度为13.6×103kg.m-3，汞的表面张力为483×10-3N.m-1。 解：1克汞的体积V = 1×10-3/ρ，分散成 直径为7×10-8m微粒数 ΔG = σ×ΔA = σ×N×4πr 2 ;1. 附加压力;r;杨-拉普拉斯公式;讨论:;Kelvin公式;讨论:;10-1;由开尔文公式可以解释一些过饱和现象。;3. 液体的润湿与铺展; 在气、液、固三相交界点，气-液与液-固表面张力之间的夹角称为接触角，通常用q表示。;若接触角大于90°，说明液体不能润湿固体，如汞在玻璃表面；;把半径为r的毛细管插入液体中， 若液体能润湿管壁，管中将形成凹面，液体在毛细管中上升； 若不能润湿管壁，管中将形成凸面，液体在毛细管中下降。;?;除地保墒原理; 1. 水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插 入水和汞中，下列叙述不正确的是：( )? (A) 管内水面为凹球面 ； (B) 管内汞面为凸球面 ； (C) 管内水面高于水平面 ； (D) 管内汞面与汞平面一致 。;§8.3 气体在固体表面上的吸附;固体对气体的吸附按其作用力性质不同可分为两大类： 物理吸附和化学吸附;物理吸附和化学吸附;1. 物理吸附和化学吸附有许多不同之处，下面的说法中不正确的是 ( ) (A) 物理吸附是分子间力起作用，化学吸附是化学键力起作用 (B) 物理吸附有选择性，化学吸附无选择性 (C) 物理吸附速率快，化学吸附速率慢 (D) 物理吸附一般是单分子层或多分子层，化学吸附一般是单分子层;液体、溶液、固体降低表面能的方法： 液体尽可能缩小表面积，液滴、气泡都呈球状； 固体主要靠吸附来降低表面能。 溶液除收缩表面积外，还调节表面浓度（表面吸附）以降低表面能； ;溶质在表面层中与在本体溶液中浓度不同的现象称为“溶液的表面吸附”。;Gibbs吸附公式;正吸附和负吸附;表面活性剂;表面活性剂：加入少量溶质可使溶液的表面张力急剧下降， 低到一定程度后变化又趋于平缓。; 表面活性剂通常采用按化学结构来分类，分为离子型和非离子型两大类。 阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用，否则可能会发生沉淀而失去活性作用。;胶束(micelle);胶束(micelle);胶束(micelle);胶束(micelle);临界胶束浓度(critical micelle concentration);临界胶束浓度(critical micelle concentration);表面活性剂的重要作用;2.增溶作用 ;3.乳化作用;4.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。;液体、溶液、固体降低表面能的方法： 液体尽可能缩小表面积，液滴、气泡都呈球状； 溶液除收缩表面积外，还调节表面浓度（表面吸附）以降低表面能； 固体主要靠吸附来降低表面能。;1. 能使溶液的表面张力明显_____________的溶质称为表面活性剂，其在表面的浓度_____________（大于/小于）本体浓度，其结构具有_____________特点。; 把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成分散体系。 被分散的物质称为分散相，另一种物质称为分散介质。;分子分散体系 胶体分散体系 粗分散体系;按分散相粒子的大小分类 ;Tyndall效应已成为判别溶胶与分子溶液的最简便的方法。;光散射现象;2. 布朗(Brown)运动; 溶胶是高度分散系统，胶粒一方面受到重力吸引而下降，另一方面由于Brown运动促使浓度趋于均一。;如由AgNO3和KI制备AgI溶胶, 结构图为:;1. 电动现象;(1) 电泳; (2) 电渗; 2. 胶粒带电的原因;(2) 表面分子的电离;3. 胶粒的双电层结构与电动电势;影响溶胶稳定性的因素;聚沉值与聚沉能力;Hardy