第八章表面现象(2015)
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第八章表面现象与分散系统判断题答案1.只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象,所以系统表面增大是表面张力产生的原因。
解:错,表面张力产生的原因是处于表面层的分子与处于内部的分子受力情况不一样。
2.对大多数系统来讲,当温度升高时,表面张力下降。
解:对。
3.比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下,当组成不变时可逆地增大单位表面积时,系统所增加的吉布斯函数,表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。
所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个根本不同的概念。
解:错,二者既有区别,又有联系。
4.恒温、恒压下,凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。
解:错,恒温、恒压,W’=0时,ΔG < 0才是自发过程。
5.过饱和蒸气之所以可能存在,是因新生成的微小液滴具有很大的比表面吉布斯函数。
解:错,新生成的微小液滴有很高的比表面,因而有很高的表面吉布斯函数。
6.液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。
解:错,液体在毛细管内上升或下降决定于液体能否润湿管壁,润湿与否与σ(l-g)、σ(l-s)和σ(g-s)的相对大小有关。
7.单分子层吸附只能是化学吸附,多分子层吸附只能是物理吸附。
解:错。
8.产生物理吸附的力是范德华力,作用较弱,因而吸附速度慢,不易达到平衡。
解:错。
9.在吉布斯吸附等温式中,Γ为溶质的吸附量,它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加,并且当溶质达饱和时,Γ达到极大值。
解:错,达到饱和吸附时,不一定达到饱和浓度。
10.由于溶质在溶液的表面产生吸附,所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。
解:错,溶质在表面层的浓度可以低于它在内部的浓度。
11.表面活性物质是指那些加人到溶液中,可以降低溶液表面张力的物质。
解:错,能显著降低溶液表面张力的物质才称为表面活性物质。
12.溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。
解:错,溶胶在热力学上是不稳定的。
13.溶胶与真溶液一样是均相系统。
物理化学第八章表面一、表面化学的概念表面化学是研究发生在固体表面或液体表面的化学现象的科学。
在处理和制备材料、开发新工艺、研究反应机理以及在工业生产和实验室研究中,常常涉及到表面化学问题。
二、表面张力表面张力是液体表面分子之间的相互吸引力,是液体内部分子之间的相互排斥力。
其大小可以用表面张力系数γ表示。
三、弯曲液面的附加压力由于液面是弯曲的,所以液体在表面层内不仅要承受重力等一般压力,还要承受由于液面弯曲而产生的附加压力。
表面层内任一点上总压力与一般压力之差即为附加压力。
四、润湿现象润湿是指液体与固体接触时,液体会延固体表面铺展开来,这种现象叫做润湿现象。
润湿现象的产生与液体和固体的种类及它们之间的相互作用有关。
不同液体在不同固体表面上发生不同的润湿现象。
五、接触角和粘附功接触角是指液体在固体表面上附着时形成的液体-气体-固体三相交界处的切角。
接触角的大小反映了液体对固体表面的润湿程度。
粘附功是指液体润湿固体表面时,由润湿而在界面上产生的附加压力,其大小可用下式表示:W=2γcosθ(1-cosθ)其中γ为表面张力系数,θ为接触角。
六、降低表面张力的方法1、添加表面活性剂:表面活性剂可以显著地降低溶液的表面张力,并具有很好的润湿和乳化能力。
2、温度升高:温度升高可以增加分子的热运动,从而降低表面张力。
3、改变固体表面的性质:通过改变固体表面的性质(如通过化学吸附或物理吸附),可以降低表面张力。
七、应用表面化学的方法制备微纳米材料通过使用表面化学的方法,可以在固体表面上制备出各种微纳米材料。
例如,通过使用表面活性剂可以制备出纳米颗粒和纳米膜等材料。
通过使用分子束外延等方法可以在固体表面上制备出单层或多层原子膜。
这些技术在材料科学、电子学和生物学等领域中有着广泛的应用。
物理化学第十三章表面物理化学物理化学是化学的一个重要分支,它涉及到分子间的相互作用、物质的结构和性质以及它们之间的转化。
在物理化学的学习中,第十三章的内容是表面物理化学,它主要研究的是液体和气体界面上的分子相互作用和物理现象。