第十章 胶体化学
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物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案―第10章胶体分散系第十章胶体分散系统一.基本要求1.了解胶体分散系统的特有的分散程度、多相不均匀性和热力学不稳定性等三个主要基本特性。
2.了解憎液溶胶在动力性质、光学性质和电学性质等方面的特点,以及如何应用这些特点,对憎液溶胶胶粒的大小、形状和的带电情况等方面进行研究。
3.掌握憎液溶胶在稳定性方面的特点,知道外加电解质对憎液溶胶稳定性影响的本质,会判断电解质的聚沉值和聚沉能力的大小。
4.了解大分子溶液与憎液溶胶的异同点,了解胶体分散系统的平均摩尔质量的多种测定方法。
5.了解凝胶的基本性质和纳米科技的基本内容和广泛的应用前景。
二.把握学习要点的建议胶体分散系统以其特有的分散程度、多相不均匀性和热力学不稳定性这三个基本特性,使得与一般的分子分散系统或粗分散系统在性质上有很大的不同,主要表现在:动力性质、光学性质和电学性质等方面。
不能把憎液溶胶的三个基本特性与它在动力、光学和电学方面的性质混为一谈。
了解憎液溶胶的动力性质、光学性质和电学性质,目的是将它区别于分子分散系统和粗分散系统,利用这些性质可以对胶粒的大小、形状和带电情况进行研究。
大分子溶液与憎液溶胶在组成上完全是两回事,大分子溶液是分子分散系统,是亲液溶胶,仅仅是因为大分子溶液的分子大小与憎液溶胶胶粒的大小相仿,在粒度效应方面有一点共同之处,才放在一起研究,其实两者在光学性质、电学性质和受外来电解质影响方面有很大的区别。
大分子是由小分子单体聚合而成的,由于聚合的程度不同,所形成分子的大小也不同,所以大分子物质的摩尔质量只是一个平均值,而且随着摩尔质量测定方法的不同,所得的摩尔质量的值也不同。
纳米科技目前是许多学科的研究热点,采用较多的溶液相制备纳米材料的的方法是类似于制备溶胶的方法,学好胶体分散系统的性质,对纳米材料的研究有很大的帮助。
这一章的计算题不多,主要是掌握憎液溶胶的制备、净化、各种性质以及广阔的应用前景。
高中化学胶体《高中化学胶体》同学们,今天咱们来聊聊高中化学里一个很有趣的部分——胶体。
不过呢,在深入胶体之前,咱们得先复习一些基础的化学概念,这样能帮助我们更好地理解胶体的奥秘。
首先,咱们来说说化学键。
化学键啊,就像是原子之间的小钩子。
离子键呢,就好比是带正电和带负电的原子,它们就像超强磁铁一样紧紧地吸在一起。
比如说氯化钠,钠原子带正电,氯原子带负电,一个正一个负,就像磁铁的两极,“啪”地一下就吸住了,形成了离子键。
而共价键呢,是原子们共用小钩子连接起来的。
就像两个人一起拉着一个东西,谁也不放手,共同分享这个“小钩子”,这样就形成了共价键,像氢气分子,两个氢原子就是靠共价键结合在一起的。
再来说说化学平衡。
这化学平衡啊,就像是一场拔河比赛。
反应物和生成物就像两队人。
刚开始的时候,可能某一队比较厉害,就像反应刚开始时,反应物这边的力量大,反应朝着生成物的方向进行得比较快。
但是随着比赛的进行呢,另一队也会慢慢使上劲。
最后啊,达到一种状态,两队用的力气一样大了,这就相当于正逆反应速率相等了。
这时候,两边的人数看起来也不会再有什么变化了,这就好比反应物和生成物的浓度不再变化了,这就是化学平衡状态。
还有分子的极性,这个概念就像小磁针一样。
咱们拿水来说,水是极性分子。
水的结构是一个氧原子连着两个氢原子,氧原子那一端就像小磁针的南极,带负电;氢原子那一端呢,就像小磁针的北极,带正电。
但是像二氧化碳,它是直线对称的结构,就像两个一模一样的人在一根绳子的两边,两边的力量是一样的,没有极性,所以二氧化碳是个非极性分子。
那配位化合物又是啥呢?咱们可以把中心离子想象成一个聚会的主角,周围的配体呢,就像是来参加聚会并且提供孤对电子共享的小伙伴。
这些小伙伴围绕着主角,大家凑在一起,就形成了配位化合物。
接下来就是氧化还原反应中的电子转移了。
这个过程就像做交易一样。
比如说锌和硫酸铜反应,锌原子就像是一个慷慨的人,他把自己的电子给了铜离子。
初三化学胶体的形成原理胶体是介于溶液与悬浮液之间的一种特殊物质状态,其由固体颗粒(或液滴)分散于液体介质中而形成。
胶体的形成原理在于固体颗粒与液体介质之间的相互作用力和分散系统的稳定性。
一、胶体形成的相互作用力1. 电散射:当固体颗粒表面带有电荷时,它们会在液体介质中形成电致渗透压,引起周围带电粒子的运动,从而形成胶体。
这种形成胶体的机制被称为电散射作用。
例如,黄金胶体和银胶体就是通过金与银颗粒表面的电散射作用形成的。
2. 离子互相吸引:当固体颗粒表面带正电荷,而液体介质中存在带负电荷的阴离子时,正负电荷之间互相吸引,使得固体颗粒分散在液体介质中形成胶体。
例如,氧化铁胶体就是通过离子互相吸引形成的。
3. 静电引力:当纯化学物质存在电解质时,电解质分解产生正负电荷,引起固体颗粒和液体介质之间的静电力,使得固体颗粒分散在液体介质中形成胶体。
例如,石墨胶体和硅酸盐胶体就是通过静电引力形成的。
二、分散系统的稳定性为了保持胶体的稳定性,防止固体颗粒(或液滴)之间的聚集和沉淀,需要采取一些措施来增加分散系统的稳定性。
1. 选择适当的分散剂:分散剂能够吸附在固体颗粒(或液滴)表面,形成一个电二层,阻止固体颗粒间的吸引力作用。
这样能够有效地防止固体颗粒(或液滴)的聚集。
常用的分散剂有十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇等。
2. 控制pH值:改变液体介质的pH值可以影响固体颗粒表面的电荷状态,进而调节胶体的稳定性。
例如,氧化铁胶体在酸性条件下容易形成,而在碱性条件下则容易被分解。
3. 增加溶剂粘度:溶剂的高粘度可以使固体颗粒(或液滴)难以沉降,从而增加胶体的稳定性。
总结起来,初三化学胶体的形成原理主要涉及固体颗粒与液体介质之间的相互作用力和分散系统的稳定性。
通过电散射、离子互相吸引和静电引力等力作用,固体颗粒得以分散在液体介质中形成胶体。
而为了保持胶体的稳定性,需要选择适当的分散剂、控制pH值和增加溶剂粘度等手段。
这些原理的理解有助于我们更好地认识胶体的性质与应用,深入研究化学的奥秘。