练习思考-大分子溶液
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一、判断题1、溶胶是均相系统,在热力学上是稳定的。
()2、长时间渗析,有利于溶胶的净化与稳定。
()3、有无丁达尔效应是溶胶和分子分散系统的主要区别之一。
()4.丁达尔效应是溶胶粒子对入射光的折射作用引起的。
5、在溶胶中加入电解质对电泳没有影响。
()6、溶胶粒子因带有相同符号的电荷而相互排斥,因而在一定时间内能稳定存在。
()7、同号离子对溶胶的聚沉起主要作用。
()1-5: ××√×× 6-7: √×二、填空题1、溶胶(憎液溶胶)的三个主要特征是:_____,_____,_____。
高度分散的,热力学不稳定, 多相系统2、氢氧化铁溶胶显红色,由于胶体粒子吸附正电荷,当把直流电源的两极插入该溶胶时,在_____极附近颜色逐渐变深,这是_____现象的结果。
负,电泳3、电解质使溶胶发生聚沉时,起作用的是与胶体粒子带电符号相_____的离子。
离子价数越高,其聚沉能力越_____,聚沉值越_____,离子价数相同时,对于正离子,离子半径越小,聚沉值越_____,负离子的情形,与正离子相_____。
(填“同”或“反”“小”或“大”)反,大,小,大,反4. 胶体粒子在电场中的运动现象称为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;胶体粒子不动,而分散介质在电场中的运动现象称⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
电泳电渗5. 胶体分散系统的粒子尺寸为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽之间,属于胶体分散系统的有(1)⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;(2)⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;(3)⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
1~1000 nm;溶胶(憎液胶体);大分子溶液(亲液胶体);缔合胶体(胶体电解质)。
6. 大分子溶液(亲液胶体)的主要特征⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
高度分散的,热力学稳定的均相系统7.当入射光的波长⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽于胶体粒子的直径时,则可出现丁达尔现象。
大于8.溶胶的四种电动现象为(1)⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;(2)⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;(3)⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽;(4)⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
第九章 大分子溶液思考题1. 大分子溶液和溶胶有什么异同?【答】溶胶与大分子溶液的基本区别如下表:特 性 溶 胶 大分子溶液分散相大小 107 ~ 109 m 107 ~ 109 m溶液体系 微多相体系 单相体系与溶剂的亲和力 小 大扩散速度 慢 慢半透膜 不能通过 不能通过热力学性质 不平衡体系、不符合相律 平衡体系、符合相律 稳定性 热力学不稳定 热力学稳定渗透压 小 大粘度 小 大对电解质 很敏感 不敏感2. 大分子的近程结构和远程结构分别研究什么?影响大分子柔顺性的主要因素有哪些?【答】大分子的近程结构是构成大分子最基本的微观结构,主要研究大分子的组成与构型。
组成包括大分子链结构单元的化学组成、链接顺序、链的交联和支化等;构型主要研究取代基围绕特定原子在空间的排列规律,构型只有在发生键的断裂并进行重排时才发生变化。
远程结构亦称二级结构,是指大分子链在整体范围内的结构状态,包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。
影响大分子柔顺性的主要因素有:主链就够、取代基、交联、温度和溶剂等。
3. 大分子的平均摩尔质量有哪些表示方法?各采用何种实验方法测定?【答】数均分子量 渗透压法质均分子量 光散射法Z 均分子量 超离心沉降法粘均分子量 粘度法4. 大分子溶解的特征是什么?大分子的溶剂选择有哪些原则?【答】大分子溶解一般经过溶胀和溶解过程。
溶剂选择的原则有:极性相近原则、溶度参数近似原则和溶剂化原则。
5. 什么是大分子溶液的流变性?几种常见的流变曲线各有什么特点?【答】流行性是指在外力作用下粘性流动和形变的性质。
常见的流变曲线有 Newton 型、塑流型、假塑流型、胀流型和触变流型。
Newton 型 粘度是常数塑流型 有屈伏值假塑流型 没有屈伏值,切稀胀流型 切稠触变流型 时间依赖性6. 粘度有几种表示方法?如何用粘度法测定大分子的平均摩尔质量?【答】粘度表示方法有牛顿粘度η、相对粘度r η、增比粘度sp η、比浓浓度c η、特性粘度[η]等。
第十四章胶体分散体系和大分子溶液练习题一、选择题2.对于有过量KI存在的AgI溶液,电解质聚沉能力最强的是:()(A)K3[Fe(CN)6](B)MgSO4(C)FeCl3(D)NaCl3.在大分子溶液中加入大量的电解质,使其发生聚沉的现象称为盐析,产生盐析的主要原因是:()(A)电解质离子强烈的水化作用使大分子去水化(B)降低了动电电位(C)由于电解质的加入,使大分子溶液处于等电点(D)动电电位的降低和去水化作用的综合效应4.(1)在晴朗的白昼,天空呈蔚蓝色的原因是:()(2)日出和日落时,太阳呈鲜红色的原因是:()(A)蓝光波长短,透射作用显著(B)蓝光波长短,散射作用显著(C)红光波长长,透射作用显著(D)红光波长长,散射作用显著5.关于电动电位描述正确的是:()(A)电动电位是恒定不变的(B)电动电位是胶核与介质间的电位差(C)电动电位是可以粗略地看成吸附层与扩散层间的电位差(D)电动电位仅与吸附的离子浓度有关7.在分析化学上,有两种利用光学性质测定胶体溶液浓度的仪器,一是比色计,另一个是比浊计,分别观察的是胶体溶液的:()(A)透射光;折射光(B)散射光;透射光(C)透射光;反射光(D)透射光;散射光8.向FeCl3(aq)中加入少量氨水,可制备稳定的氢氧化铁溶胶,此时胶体粒子带电荷情况为:()(A)总是带正电(B)在pH较大时带正电(C)总是带负电(D)在pH较大时带负电9.对于Helmholz紧密双电层模型,下列描述中不正确的是:()(A)带电的固体表面和带相反电荷的离子构成平行的两层,称为双电层(B)此双电层距离约等于离子半径,如同一个平板电容器(C)在此双电层内,热力学电势φ0呈直线下降(D)由于模型上的缺陷,此双电层模型不能说明电泳现象10.用三氯化铝AlCl3水解制备的氢氧化铝溶胶,哪种物质聚沉能力最强?()哪种物质聚沉能力最弱?()(A)Na2SO4(B)MgCl2(C)La(NO3)3(D)K4[Fe(CN)6]二、填空题11.超离心沉降分为两种方法:(1)沉降平衡法,它是_______________平衡(2)沉降速度法,它是________________平衡12.界面吉布斯自由能和界面张力的相同点是不同点是。
第3章高分子溶液一、思考题1.与高分子稀溶液相比,高聚物的浓溶液有何特性?2.为高聚物选择溶剂时可采用哪几个原则?对某一具体高分子—溶剂体系,这几个原则都适用吗?3.非晶态高聚物溶解与结晶高聚物溶解有何特点?为何说结晶高聚物比非晶高聚物的抗溶剂性好?结晶高聚物分别为极性和非极性时溶解机理有何不同?4.什么叫高分子的θ溶液,它与理想溶液有何区别?5.什么是溶剂化?结晶度、交联度和对聚合物的溶解度有怎样的影响?6.高分子溶液晶格模型与小分子溶液晶格模型有何不同?写出Flory-Huggins 理论中M S ∆、M H ∆、M G ∆的表达式,该理论的假设有哪些不合理之处?Huggins 参数的物理意义是什么?7.何谓高聚物的溶胀比?如何测定它的数值?它与交联高聚物的网链平均分子量有何关系?8.增塑剂对高聚物的增塑机理有哪两种较极端的情况?实际高聚物中的增塑机理如何?9.什么是凝胶和冻胶?它们的结构区别是什么?何者能被加热溶解?二、选择题1.下列哪个溶剂是θ溶剂? ( ) ①1χ=0.1 ② 1χ=0.5 ③ 1χ=0.92.以下哪种溶剂是良溶剂? ( ) ①1χ=1 ② 2A =1 ③α=13.对于给定相对分子质量的某一聚合物,在何时溶液黏度最大? ( ) ①线型分子链溶于良溶剂中②支化分子链溶于良溶剂中③线型分子链溶于不良溶剂中4.高分子良溶液的超额化学位变化 ( ) ①小于零 ②等于零 ③ 大于零13.PVC 的沉淀剂是 ( ) ①环已酮 ② 氯仿 ③四氢呋喃5.在高分子—良溶剂的稀溶液中,第二维利系数是 ( ) ①负数 ②正数 ③零6.对于Flory-Huggins 的高分子溶液似晶格模型,符合其假定的是 ( ) ①V ∆=0 ② H ∆=0 ③ S ∆=07.将高聚物在一定条件下(θ溶剂、θ温度)配成θ溶液,此时 ( ) ①大分子之间作用力=小分子之间作用力=大分子与小分子之间作用力 ②大分子之间作用力>大分子与小分子之间作用力③大分子之间作用力<大分子与小分子之间作用力8.对非极性高聚物,选择溶剂应采用哪一原则较为合适? ( ) ①极性相似原则 ②溶剂化原则 ③溶度参数相近原则9.对极性高聚物,选择溶剂应采用哪一原则较为合适? ( ) ①极性相似原则 ② 溶剂化原则 ③ 溶度参数相近原则三、判断题(正确的划“√”,错误的划“×”)1.高分子的θ溶剂是其良溶剂。
第十章 大分子溶液一、本章基本要求1.掌握大分子平均摩尔质量的表示方法及常用的测定方法;大分子电解质溶液的特性;Donnan 平衡以及测定大分子电解质溶液渗透压的方法。
2.熟悉大分子的溶解特征及其在溶液中的形态;大分子溶液的渗透压及其测量方法;大分子溶液黏度的几种表示方法和用黏度法测定大分子的平均摩尔质量的原理;大分子溶液的流变性和几种典型的流变曲线。
3.了解大分子溶液与溶胶性质的异同;大分子溶液的光散射现象;沉降速率法和沉降平衡法在生物大分子研究中的应用;区带电泳和稳态电泳在生物学和医学方面的应用;凝胶的分类、形成、结构及性质。
二、基本公式和内容提要(一)基本公式数均摩尔质量公式1122B B n 12BBBB N M N M N M M N N N N MN +++=+++=∑∑ 可用依数性测定法和端基分析法测定。
质均摩尔质量公式1122B B m 12B2BB BB B B Bm M m M m M M m m m m MN M m N M +++=+++==∑∑∑∑ 可用光散射法测定。
z 均摩尔质量公式23B B B B 2B B B B BBB z m M N M M m MN M z M z ===∑∑∑∑∑∑ 可用超离心沉降法测定。
黏均摩尔质量公式1/1/(+1)B B B B ηB B B N M m M M N M m αααα⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑∑∑可用黏度法测定。
大分子溶液渗透压公式2nRT RTA c c M P =+ 适用于大分子稀溶液。
大分子溶液散射光强公式()()22220,0421cos 2πr cRT n n I I L r c /c θθλ+∂⎛⎫= ⎪∂∂∏∂⎝⎭ 适用于入射光的波长大于大分子的情况。
光散射法测定大分子分子质量的基本公式o 29012Kc A c R M =+Newton 黏度公式d d F v D A xt h h ===式中η称为黏度系数,简称黏度。
第十三章胶体与大分子溶液练习题一、判断题:1.溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。
2.溶胶与真溶液一样是均相系统。
3.能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。
4.通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。
5.ζ电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值.【6.加入电解质可以使胶体稳定,加入电解质也可以使肢体聚沉;二者是矛盾的。
7.晴朗的天空是蓝色,是白色太阳光被大气散射的结果。
8.旋光仪除了用黄光外,也可以用蓝光。
9.大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。
10.将大分子电解质NaR的水溶液与纯水用半透膜隔开,达到Donnan平衡后,膜外水的pH值将大于7。
二、单选题:1.雾属于分散体系,其分散介质是:(A) 液体;(B) 气体;(C) 固体;(D) 气体或固体。
、2.将高分子溶液作为胶体体系来研究,因为它:(A) 是多相体系;(B) 热力学不稳定体系;(C) 对电解质很敏感;(D) 粒子大小在胶体范围内。
3.溶胶的基本特性之一是:(A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系;(B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系;(C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系;(D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系。
)4.溶胶与大分子溶液的区别主要在于:(A) 粒子大小不同;(B) 渗透压不同;(C) 丁铎尔效应的强弱不同;(D) 相状态和热力学稳定性不同。
5.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的:(A) 渗透压大;(B) 丁铎尔效应显著;(C) 不能透过半透膜;(D) 对电解质敏感。
6.以下说法中正确的是:&(A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统;(B) 溶胶与真溶液一样是均相系统;(C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶;(D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小。
7.对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是:(A) 除去杂质,提高纯度;(B) 除去小胶粒,提高均匀性;(C) 除去过多的电解质离子,提高稳定性 ; (D) 除去过多的溶剂,提高浓度 。
第十章大分子溶液一、本章基本要求1、掌握大分子平均摩尔质量得表示方法及常用得测定方法;大分子电解质溶液得特性;Donnan平衡以及测定大分子电解质溶液渗透压得方法。
2.熟悉大分子得溶解特征及其在溶液中得形态;大分子溶液得渗透压及其测量方法;大分子溶液黏度得几种表示方法与用黏度法测定大分子得平均摩尔质量得原理;大分子溶液得流变性与几种典型得流变曲线。
3.了解大分子溶液与溶胶性质得异同;大分子溶液得光散射现象;沉降速率法与沉降平衡法在生物大分子研究中得应用;区带电泳与稳态电泳在生物学与医学方面得应用;凝胶得分类、形成、结构及性质、二、基本公式与内容提要(一)基本公式数均摩尔质量公式可用依数性测定法与端基分析法测定。
质均摩尔质量公式可用光散射法测定。
z均摩尔质量公式可用超离心沉降法测定、黏均摩尔质量公式可用黏度法测定。
大分子溶液渗透压公式适用于大分子稀溶液。
大分子溶液散射光强公式适用于入射光得波长大于大分子得情况。
光散射法测定大分子分子质量得基本公式Newton黏度公式式中η称为黏度系数,简称黏度、其物理意义就是使单位面积得液层,保持速度梯度为1时所施加得切力。
沉降系数公式沉降速率法求大分子平均摩尔质量公式沉降平衡法求大分子平均摩尔质量公式适用于平均摩尔质量不太大得大分子溶液。
Donnan平衡时膜两边小离子浓度之比计算公式大分子电解质溶液渗透压公式(二)内容提要1.大分子溶液得特征大分子溶液由于分子大小已进入胶体分散度范围,具有扩散速度慢、不能透过半透膜等胶体溶液得特性、但大分子溶液就是分子分散且热力学稳定得均相系统,对电解质不敏感,这使它与溶胶又有本质得区别。
2、大分子得平均摩尔质量大分子得分子质量就是多分散得,其摩尔质量只有统计意义,就是统计平均值。
测定分子质量得方法不同,统计处理方式不同,获得得平均值也不同。
常用得平均摩尔质量有数均摩尔质量、质均摩尔质量、z均摩尔质量与黏均摩尔质量。
数均摩尔质量通常用依数性方法测定;质均摩尔质量用光散射方法测定;z均摩尔质量用超离心沉降法测定;黏均摩尔质量用黏度法测定。
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难题解析
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难题解析 [TOP]
例9-1
将某聚合物5.0×10-3 kg 分各种级别,用渗透压法测出各级分的数均摩尔质量M n ,所得结果见下表:
级分 1 2 3 4 5 6 样品质量/10-3kg 0.25 0.65 2.20 1.2 0.55 0.15 M n / (kg·mol -1)
2×103
5×104
1×105
2×105
5×105
1×106
假定每个级分的分子量是均匀的,试计算原聚合物的m M 和n M 。
解:因为B B B n M m =,所以
()2
B B B B m
B
B
B
n M m M n!
M n M m r!n r !
=
-邋邋
=
3334353
025102100651051022010110510...----创?创?创 =´
3535363
121021005510510015101105010
....----创?创?创 +´ 51183610kg mol .-=醋
B B B n B
B
B
n M m M n M
n 邋邋=
=
3
333333
34555
6
501002510055102201012100551001510210510110210510110.......-------´创创创+++++创创创= 4-129910mol kg .=醋
例9-2
在298 K 时,测量出某聚合物溶液的相对粘度如下:
浓度c /(kg·m -3) 1.52 2.71 4.58 5.41 6.23 ηr
1.226
1.425
1.797
1.982
2.177
求此聚合物的特性粘度[η]。
解:对于聚合物的稀溶液,增比粘度ηsp 、相对粘度ηr 与浓度c 的关系为
[][]2
sp 1k c c
h h h =+ (1)
[][]2
r 2ln k c c
h h h =- (2) 以题给数据计算得ηsp /c 和ln ηr /c 的值,列于下表:
浓度c /(kg·m -3) 1.52 2.71 4.58 5.41 6.23 ηsp
0.226 0.425 0.797 0.982 1.177 (ηsp /c )/(m 3·kg -1) 0.148 0.157 0.174 0.182 0.189 (ln ηr /c )/(m 3·kg -1)
0.134
0.131
0.128
0.127
0.125
上述数据按(1)、(2)两式进行拟合,所得截距分别为0.134、0.137 m 3·kg -1,故所求的特性粘度为
[η]=(1.34+1.37)/2 ≈1.36 m 3·kg -1
例9-3
在一渗析膜左侧将1.3×10-3 kg 盐基胶体(RH )溶于0.100 dm 3的极稀盐酸中,胶体酸完全解离。
渗析膜右侧置1.0×10-4 m 3纯水。
25℃下达平衡后测得左侧、右侧的pH 值分别为2.67和3.26,求胶体酸的摩尔质量。
解:设RH 的初始浓度为x ,盐酸的初始浓度为y ,平衡后膜右侧盐酸的浓度为z ,在达到渗透后渗析膜两侧的离子浓度如下图:
左 右 [R -]左=x 渗 [H +]左=x +y -z 析 [H +]右=z [Cl -]左=y -z
膜
[Cl -]右=z
由题意知 {
}
3l g H 10326.+
-轾- 臌
右
=,解得[H +]右=z =0.55 mol·m -3
根据Donnan 平衡 [H +]左[Cl -]左=[H +]右[Cl -]右,即
(x +y -z )( y -z ) = z 2
(1)
又有{
}
3
lg H 10267.+
-轾- 臌
左
=,即{}3lg 10267x y z .--+- ()= 解得 (x +y -z )=2.14 mol·m -3
(2) (1)、(2)式联立
2
(+-0.55)(-0.55)=0.55(+-0.55)=2.14
x y y x y ìí
î 解得 x =2.00 mol·m -3, y =0.69 mol·m -3 故RH 的摩尔质量为
[]3
-14
1310650mol kg RH 2001010m .M .V ..--´== 创
= 学生自测题 [TOP] ·
1.在一种大小均一的大分子化合物中,若混入少量平均分子质量低的组分,这时平均相对分子质量。
三者影响程度的大小顺序是 ( ) A. M n 、M m 、M z B. M z 、M m 、M n C. M n 、M z 、M m D. M z 、M n 、M m
2.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的 ( ) A. 丁达尔效应显著 B. 渗透压大 C. 不能透过半透膜 D. 对电解质敏感
3.测定大分子溶液中大分子化合物的平均分子量不宜采用的方法是 ( ) A. 渗透压法 B. 光散射法 C. 冰点降低法 D. 粘度法
4.下列性质中大分子溶液不具备的是 ( )
A. 系统具有很大的相界面
B. 扩散慢
C. 不能透过半透膜
D. 具有丁达尔效应
5.当液体的切变速率与切应力的关系为一不通过原点的曲线时,该流体为 ( )
A. 牛顿型
B. 塑流型
C. 假塑流型
D. 胀流型
6.与大分子化合物的粘均分子量有定量关系的是 ( ) A. 相对粘度 B. 增比粘度 C. 比浓粘度 D. 特性粘度
7.相同物质的量浓度下,大分子溶液的渗透压与溶液的渗透压之间的大小关系是 ( )
A. 前者大于后者
B. 前者小于后者
C. 一样大
D. 不能确定
8.测定大分子电解质溶液的渗透压时,必须考虑Donnan平衡,产生Donnan平衡的根本原因在于()
A. 大分子电解质溶液的粘度大
B. 大离子浓度大,影响小离子通过半透膜
C. 小离子浓度大,影响大离了通过半透膜
D. 大离子不能透过半透膜,而其静电作用使小离子在半透膜两边浓度不均
9.将大分子电解质NaR的水溶液与纯水用半透膜隔开,达到Donnan平衡后,膜外水的PH值()
A. 大于7
B. 小于7
C. 等于7
D. 不能确定
10.凝胶是介于固体和液体之间的分散系统,下列关于刚性凝胶的描述,不正确的是()
A. 它是非膨胀性的
B. 常具有多孔性的结构
C. 凡是能润湿的液体,其吸收作用并无选择性
D. 线性大分子所形成的凝胶多属刚性凝胶
学生自测答案[TOP]
1.A
2.C
3.C
4.A
5.B
6.D
7.A
8.D
9.A
10.D。