1、復(fù)習(xí)題1,答：A0= As/m或A0= As/V； 表面張力又可稱為表面Gibbs自由能，二者數(shù)值一樣。 但一個(gè)是從能量角度研究表面現(xiàn)象，另一個(gè)是從力的角度研究表面現(xiàn)象；故二者物理意義不同；單位不同。,1.比表面有哪能幾種表示方法？表面張力與表面Gibbs自由能有哪些異同點(diǎn)？,彎曲液面有附加壓力，其最終會(huì)將不規(guī)則的液面變?yōu)閳A形或球形； 球形表面積最小，表面自由能最低，最穩(wěn)定； 不相同。,復(fù)習(xí)題2,2.為什么氣泡、小液滴、肥皂泡等都呈圓形？玻璃管口加熱后會(huì)變得光滑并縮?。ㄋ追Q圓口），這些現(xiàn)象的本是什么？用同一滴管滴出相同體積的苯。水和NaCl 溶液，所得的液滴數(shù)是否相同？,復(fù)習(xí)題3,3.用學(xué)到的

2、關(guān)于界面現(xiàn)角的知識(shí)解釋以下幾種做法或現(xiàn)象的基體原理：人工降雨；有機(jī)蒸餾中加沸石；多孔固體吸附蒸氣時(shí)的毛細(xì)凝聚； 過飽和溶液，過飽和蒸氣，過冷液體等過飽和現(xiàn)象； 重量分析中的“陳化” 過程；噴灑農(nóng)藥時(shí)，為何常常在農(nóng)藥中加入少量表面活性劑。,這些現(xiàn)象都可以用開爾文公式說明，、 、 、 是新相剛形面時(shí)的體積小，曲率半徑小，對(duì)與之平衡的舊相有更加苛刻的條件要求。多孔固體吸附蒸氣時(shí)，被吸附的氣體的液相對(duì)毛細(xì)管是潤濕的，其曲率半徑小零，當(dāng)氣體的分壓小于其飽和蒸氣壓時(shí)，就可以發(fā)生凝聚。噴灑農(nóng)藥時(shí)，在農(nóng)藥中加入少量表面活性劑，可以降低藥液的表面張力，使藥液在葉面上鋪展。,復(fù)習(xí)題3,復(fù)習(xí)題4,4.在三通活塞的兩

3、端涂上肥皂液，關(guān)斷右端通路，在左端吹一個(gè)大泡，然后關(guān)閉左端，在右端吹一個(gè)小泡，最后讓左右兩端相通。試問當(dāng)將兩管接通后，兩泡的大小有何變化？到何時(shí)達(dá)到平衡？講出變化的原因及平衡時(shí)兩泡的曲率半徑的比值。,小球更小，大球更大； 最后小泡變成一個(gè)與大泡曲率半徑相同的??； 由于小泡的附加壓力大，所以大泡變大，小泡變小，最后使兩泡的曲率半徑相同。,復(fù)習(xí)題4,純液體：縮小液體表面積； 溶液：表面與本相中溶質(zhì)的濃度不同； 固體：吸附作用。,復(fù)習(xí)題5,5.因系統(tǒng)的Gibbs自由能越低，系統(tǒng)越穩(wěn)定，所以物體總有降低本身表面Giibs自由能的趨勢(shì)。請(qǐng)說說純液體、溶液、固體是如何降低自己的表面Gibbs自由能的。,根

4、據(jù)開爾文公式 由于表面張力的存在，小晶粒的附加壓力大，它的化學(xué)勢(shì)相對(duì)較高，所以小晶粒的熔點(diǎn)比大塊固體的熔點(diǎn)低，而溶解度卻比大晶粒大。,復(fù)習(xí)題6,6.為什么小晶粒的熔點(diǎn)比大塊固體的熔點(diǎn)低，而溶解度卻比大晶粒大？,答：小顆粒的CaCO3分解壓大。因?yàn)樾×５母郊訅毫Υ?，化學(xué)勢(shì)高。,復(fù)習(xí)題7,7.若用CaCO3(s)進(jìn)行熱分解，問細(xì)粒CaCO3(s)的分解壓（p1）與大塊的CaCO3(s)分解壓（p2）原相比，兩者大小如何？試說明為什么？,復(fù)習(xí)題8,8.設(shè)有內(nèi)徑一樣大的a、b、c、d、 e、 f管及內(nèi)徑比較大的g管一起插入水中（如圖所示），除f內(nèi)壁涂有石蠟外，其余全是潔凈的玻璃管，若a管內(nèi)液面升高為h

5、,試估計(jì)其余管內(nèi)的水面高度？若先將水在各管內(nèi)（c, d管除外）都灌到h的高度，再讓其自動(dòng)下降，結(jié)果又如何？,b 管垂直高度為 h， c 管調(diào)整表面曲率半徑但不溢出， d 管不溢出， e 管高度為到擴(kuò)大部分為止，但上去后不會(huì)下降仍然為 h f 管將下降為凸液面， g 管為 1/n倍h。,復(fù)習(xí)題8,小液滴消失，大液滴更大。 彎曲液面所產(chǎn)生的附加壓力將使液體在以小液滴形式分散存在時(shí)比大量聚集存在時(shí)具有更大的飽和蒸氣壓。,復(fù)習(xí)題9,9.把大小不等的液滴（或萘粒）密封在一玻璃罩內(nèi)，隔相當(dāng)長時(shí)間后，估計(jì)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？,因?yàn)槿途苡休^多的離子，根據(jù)溶質(zhì)對(duì)表面張力的影響規(guī)律，有較大的表面張力；當(dāng)將泉水

6、小心注入干燥杯子時(shí)，水面會(huì)高出杯面，這是因?yàn)樗谋砻鎻埩Φ氖湛s作用。如果在液面上滴一滴肥皂液，液面將降低。,復(fù)習(xí)題10,10.為什么泉水和井水都有較大的表面張力？當(dāng)將泉水小心注入干燥杯子時(shí)，水面會(huì)高出杯面，這是為什么？如果在液面上滴一滴肥皂液，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？,（1）海水中有大量鹽類，表面張力比湖水大，可以形成較大的浪花（如較大的表面張力液滴大）。 （2）形成泡沫的物質(zhì)可以使水的表面張力降低，水的凝聚力減小，對(duì)堤壩的沖擊力降低。,復(fù)習(xí)題11,11.為什么在相同的風(fēng)力下，和海面的浪比湖面大？用泡沫護(hù)海堤的原理是什么？,復(fù)習(xí)題12,12.如果某固體的大粒子(半徑為R1)在水中形成飽和溶液的濃度為c

7、1，微小粒子(半徑為R2)在水中形成飽和溶液的濃度為c2，固液界面張力為s-l .試證明飽和溶液濃度與曲率半徑的關(guān)系式為 式中M為該固體的摩爾質(zhì)量， 為其密度,復(fù)習(xí)題12,大粒子與其溶液成平衡時(shí),小粒子與其溶液成平衡時(shí),兩溶液的化學(xué)勢(shì)之差,兩粒子的化學(xué)勢(shì)之差,表面壓為純水的表面張力與膜表面張力之差。可以用膜天平進(jìn)行測(cè)定；與通常的氣體壓力不同的是它是二維壓力。,復(fù)習(xí)題13,13.什么叫表面壓？如何測(cè)定它？它與通常的氣體壓力有何不同？,接觸角為在氣液固三相交接處，氣-液界面與固-液界面 之間的夾角，其大小由三種界面張力的相對(duì)大小決定； 接觸角為零 ，液體在固體表面 鋪展 ， 小于 90液體能潤濕固

8、體， 大于 90，不能潤濕。,復(fù)習(xí)題14,14.接觸角的定義是什么？它的大小受哪些因素影響？如何用接觸角的大小來判斷液對(duì)固體的潤濕情況？,表面活性劑的效率：使水的表面張力下降到一定值時(shí)所需表面活性劑濃度。 表面活性劑的能力：表面活性劑能使水的表面張力下降的程度（又稱有效值），兩種數(shù)值常常相反。 表面活性劑有潤濕、氣泡、乳化、增溶、洗滌作用。,復(fù)習(xí)題15,15.表面活性劑的效率和能力有何不同？表面活性劑有哪些主要作用？,固體的表面有剩余的力場(chǎng)，使氣體分子可以在固體的表面相對(duì)的濃集，這種作用中吸附作用。P369。 二者的根本區(qū)別在于吸附力的不同。,復(fù)習(xí)題16,16.什么叫吸附作用？物理吸附與化學(xué)吸

9、附有何異同點(diǎn)？兩者的根本區(qū)別是什么？,由于吸附總是自發(fā)過程，故G0，氣體在固體表面被吸附，固體不變，體系S0，在等溫下，由H G +TS，可推H0，故吸附一般放熱。當(dāng)有氣體原子解離發(fā)生時(shí)有化學(xué)鍵的改變，使有些化學(xué)吸附的熵變大于零，這樣吸熱吸附的情況下，也可以使G小于零。,復(fù)習(xí)題17,17.為什么氣體吸附在固體表面一般是放熱的？而確有一些氣-固吸附是吸熱的(H2(g)如在玻璃上的吸附),如何解釋現(xiàn)象？,復(fù)習(xí)題18,18.試說明同一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，為何在不同的壓力下表現(xiàn)出不同的反應(yīng)級(jí)數(shù)？請(qǐng)?jiān)诜螸angmuir吸附假設(shè)的前提下，從反應(yīng)物和產(chǎn)物分子的吸附性，解釋下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)： NH3(g)在金屬鎢

10、表面的分解呈零級(jí)數(shù)反應(yīng)的特點(diǎn)；N2O(g)在金表面的分解是一級(jí)反應(yīng)； H原子在金表面的復(fù)合是二級(jí)反應(yīng)； NH3(g)在金屬鉬的分解速率由于N2(g)的吸附而顯著降低，但盡管表面被N2(g)所飽和，但速率不為零。,由于系統(tǒng)壓力大小決定反應(yīng)物在催化劑 表面的吸附快慢與強(qiáng)弱，因而決定反應(yīng)速度，體現(xiàn)在速率方程上，就是反應(yīng)級(jí)數(shù)不同。,復(fù)習(xí)題18, 由于反應(yīng)物在表面的吸附很強(qiáng)，在分壓很小時(shí)，達(dá)到飽和吸附，反應(yīng)速率與分壓無關(guān)；N2O（g）在金表面的吸附較弱，其分解呈一級(jí)反應(yīng)； H原子在金表面的吸附為弱吸附，復(fù)合時(shí)被吸附H的和氣相H的反應(yīng)而復(fù)合，是二級(jí)反應(yīng)； N2（g) 在在金屬鉬表面的吸附為強(qiáng)吸附，可以形成飽和吸附，但即是飽和吸附時(shí)，仍有NH3的吸附，NH3分解速率不為零,復(fù)習(xí)題19,19.為什么用吸附法測(cè)定固體比表面時(shí)，被吸附蒸氣的比壓要控制在0.050.35之間？BET吸附公式與Langmuir吸附公式有何不同？試證明BET公式在壓力很小時(shí)（即時(shí)pps）可還原為Langmuir吸附公式。,因?yàn)閴毫^小時(shí)，建立不起來多層吸附平衡，在壓力過大時(shí)，可能產(chǎn)生毛細(xì)管凝聚，吸附量不代表多層吸附平衡時(shí)固體表面所對(duì)應(yīng)的吸附量。BET吸附公式與Langmuir吸附公式都是理想的吸附公式，而Langmuir吸附公式是單層吸附公式，BET公式是