表面与胶体化学—胶体的基本性质(三)
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1、胶体的基本特性特有的分散程度;粒子大小在1nm~100nm之间多相不均匀性:在超级显微镜下可观察到分散相与分散介质间存在界面。
热力学不稳定性;粒子小,比表面大,表面自由能高,是热力学不稳定体系,有自发降低表面自由能的趋势,即小粒子会自动聚结成大粒子。
2、胶体制备的条件:分散相在介质中的溶解度须极小必须有稳定剂存在3、胶体分散相粒子大小分类分子分散系统胶体分散系统粗分散系统二、1、动力学性质布朗运动、扩散、沉降光学性质是其高度分散性与不均匀性的反映电学性质主要指胶体系统的电动现象丁达尔实质:胶体中分散质微粒散射出来的光超显微镜下得到的信息(1)可以测定球状胶粒的平均半径。
(2)间接推测胶粒的形状和不对称性。
例如,球状粒子不闪光,不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。
(3)判断粒子分散均匀的程度。
粒子大小不同,散射光的强度也不同。
(4)观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象观察到胶粒发出的散射光,可观察布朗运动电泳沉降凝聚,只能确定质点存在和位置(光亮点),只能推测不能看到大小和形状2、胶体制备的条件溶解度稳定剂3、溶胶的净化渗析法、超过滤法4、纳米颗粒粒径在1-100之间纳米颗粒的特性与粒子尺寸紧密相关,许多特性可表现在表面效应和体积效应两方面。
5、布朗运动使胶粒克服重力的影响,6、I反比于波长λ的四次方7、溶胶产生各种颜色的原因;溶胶中的质点对可见光产生选择性吸收。
溶胶对光吸收显示特定波长的补色不吸收显示散射光的颜色agcl&agbr光透过浅红垂直淡蓝雾里黄灯减散,入射白光散射光中蓝紫色光散射最强天蓝是太阳散射光,早傍晚红色是透射光有宇散射作用8、9、胶粒带电原因:吸附、电离、同晶置换(晶格取代)、摩擦带电。
10、胶团结构:一定量难溶物分子聚结成中心称为胶核、然后胶核选择性的吸附稳定剂中的一种离子,形成紧密吸附层;由于正、负电荷相吸,在紧密层外形成反号离子的包围圈,从而形成了带与紧密层相同电荷的胶粒;胶粒与扩散层中的反号离子,形成一个电中性的胶团。
高三化学胶体知识点胶体是化学中的一种特殊物态,在生活和工业中都有广泛的应用。
下面将重点介绍一些高三化学中的胶体知识点。
一、胶体的概念与分类胶体是由两种或两种以上的相互作用的物质组成的体系,其中一种物质称为分散相,另一种物质称为分散介质。
根据胶体中分散相和分散介质的物态,胶体可分为溶胶、凝胶和乳胶三种类型。
1. 溶胶:分散相为固体,分散介质为液体或气体。
溶胶通常呈现为浑浊的状态,如淀粉溶胶。
2. 凝胶:分散相为固体,分散介质为液体。
凝胶具有固态的特性,有一定形状和弹性,如明胶。
3. 乳胶:分散相为液体,分散介质为液体。
乳胶呈现为浑浊的状态,如牛乳。
二、胶体的稳定性胶体中的分散相与分散介质之间存在着相互吸引和排斥的力,影响胶体的稳定性。
以下是常见的胶体稳定性现象:1. 电解质的作用:当胶体中添加电解质时,电解质中带电粒子与胶体中的带电粒子发生相互作用,导致胶体破坏。
2. 吸附现象:在胶体的表面,会发生物质的吸附现象,使胶体颗粒带有电荷,从而增强了胶体的稳定性。
3. 换位现象:当两个胶体共存时,分散介质中的物质可以与分散相中的物质交换,导致胶体的稳定性发生变化。
三、胶体的性质胶体具有一些特殊的性质,包括光散射性、布朗运动、渗透性和吸附性等。
1. 光散射性:由于胶体中分散相的粒子尺寸与可见光波长相当,光在胶体中发生散射现象,使胶体呈现浑浊的状态。
2. 布朗运动:胶体中的分散相由于热运动而不断做无规则的碰撞和运动,这种现象称为布朗运动。
3. 渗透性:胶体中的分散相不易通过滤纸等具有较小孔隙的过滤介质,表现出较好的渗透性。
4. 吸附性:胶体表面具有较大的比表面积,能够吸附其他物质,如活性炭能吸附有机颜料。
四、胶体的应用胶体在生活和工业中有广泛的应用,包括润滑剂、胶黏剂、涂料、药物、食品等。
1. 润滑剂:胶体中分散相的颗粒能够填充润滑表面的微小凹陷,减小摩擦,使得机械设备的运转更加顺畅。
2. 胶黏剂:胶体粘度较大,能够起到黏着的作用,用于粘合纸张、木材等。
胶体: 指具有高度分散的分散体系(亦是研究对象),分散相可以是一相和多相,粒子大小通常为10-7~10-9m之间.胶体的研究内容:表面现象、分散体系、高分子溶液。
表面能δ:恒温恒压下,可逆地增加单位表面积,环境对体系所做的功,单位J·m-2。
表面张力δ:单位长度液体表面的收缩力,单位N·m-1(或mN·m-1)l aplace方程:球面,则R1=R2=R,ΔP=2σR 柱面,则R1=R,R2=∞,ΔP=σ/R 球形气泡,且R1=R2=RΔP=4σ/R表面过剩:界面相与体相的浓度差。
接触角:固液气三相交点处作气液界面的切线,此切线与固液交界线之间的夹角θ。
Gibbs吸附公式:(双组分体系)固体表面张力:新产生的两个固体表面的表面应力之和的一半。
固体表面能:指产生一平方厘米新表面所消耗的等温可逆功。
Laugmuir理论:假设被吸附分子间无作用力,因而分子脱附不受周围分子的影响。
只有碰撞在空间表面的分子才有可能被吸附(单分子层吸附)。
固体表面是均匀的,各处吸附能相同。
BET理论的基本假设:①固体表面是均匀的,同层分子(横向)间没有相互作用,分子在吸附和脱附时不受周围同层分子的影响。
②物理吸附中,固体表面与吸附质之间有范德华力,被吸附分子间也有范德华力,即吸附是多分子层的。
影响溶液中吸附的因素:吸附剂:溶质、溶剂三者极性的影响;温度:溶液吸附也是放热过程,一般T上升,吸附下降;溶解度:吸附与溶解相反,溶解度越小,越易被吸附;同系物的吸附规律一般随C-H链的增长吸附有规律的增加和减少。
Trube规则;吸附剂的孔隙大小;吸附剂的表面化学性质,同一类吸附剂由于制备条件不同,表面活性相差很大,吸附性能也会有很大差异;混合溶剂的影响,色谱法中使用混合溶剂,洗提效果比单纯溶剂好,若自极性相同的混合溶剂中吸附第三组份,等温线界于两单等温线之间;若自极性不相同的混合溶剂中吸附第三组份,吸附量比任何单一溶剂中少,混合溶剂极性一致或不一致情况不同;多种溶质的混合溶液;9、盐的影响,盐的存在通过影响溶质的活度系数、溶解度、溶质的电离平衡而影响吸附。
胶体与表面化学第一章绪论(2学时)1.1胶体的概念什么是胶体,胶体的分类1.2胶体化学发展简史1.3胶体化学的研究对象表面现象,疏液胶体,缔合胶体,高分子溶液。
重点:胶体、分散系统、分散相、分散介质的概念。
难点:胶体与表面化学在矿物加工工程中的作用及意义。
教学方法建议:启发式教学,引导学生对胶体及表面化学的兴趣。
第二章胶体与纳米材料制备(4学时)2.1胶体的制备胶体制备的条件和方法,凝聚法原理。
2.2胶体的净化渗析、渗透和反渗透。
2.3单分散溶胶单分散溶胶的定义及制备方法。
2.4胶体晶体胶体晶体的定义及制备方法2.5纳米粒子的制备什么是纳米材料,纳米粒子的特性及制备方法重点:胶体的制备、溶胶的净化、胶体晶体的制备。
难点:胶体制备机理。
教学方法建议:用多媒体教学,注重理论联系实际。
第三章胶体系统的基本性质(8学时)3.1溶胶的运动性质扩散、布朗运动、沉降、渗透压和Donnan平衡。
3.2溶胶的光学性质丁道尔效应和溶胶的颜色。
3.3溶胶的电学性质电动现象、双电层结构模型和电动电势(。
电势)3.4溶胶系统的流变性质剪切速度越切应力,牛顿公式,层流与湍流,稀胶体溶液的黏度。
3.5胶体的稳定性溶胶的稳定性、DLVO理论、溶胶的聚沉、高聚物稳定胶体体系理论。
3.6显微镜及其对胶体粒子大小和形状的测定显微镜的类型及基本作用重点:沉降、渗透压、电泳、电渗、。
电势的计算、双电层结构模型、DLVO理论、溶胶的聚沉。
难点:双电层结构模型。
教学方法建议:多媒体教学和板书教学相结合。
第四章表面张力、毛细作用与润湿作用(6学时)4.1表面张力和表面能净吸力和表面张力的概念、影响表面张力的因素、液体表面张力和固体表面张力的测定方法。
4.2液-液界面张力Anntonff规则、Good-Girifalco公式、Fowkes理论和液-液界面张力的测定。
4.3毛细作用与Laplace公式和Kelvin公式毛细作用,Laplace公式和Kelvin公式的应用,曲界面两侧的压力差及与曲率半径的关系,毛细管上升或下降现象,弯曲液面上的饱和蒸气压。
物理化学14章_胶体与大分子溶液一、胶体胶体是一种分散体系,其中分散相的粒子大小在1-100nm之间。
这种分散体系具有一些特殊的性质,例如光学、电学和动力学性质,这使得胶体在许多领域都有广泛的应用。
1、胶体的分类胶体可以根据其分散相的不同分为不同类型的胶体,例如:(1)金属胶体:以金属或金属氧化物为分散相的胶体,如Fe(OH)3、TiO2等。
(2)非金属胶体:以非金属氧化物、硅酸盐、磷酸盐等为分散相的胶体,如SiO2、Al2O3、Na2SiO3等。
(3)有机胶体:以高分子化合物为分散相的胶体,如聚合物、蛋白质、淀粉等。
2、胶体的制备制备胶体的方法有多种,例如:(1)溶解法:将物质溶解在适当的溶剂中,通过控制浓度和温度等条件使物质析出形成胶体。
(2)蒸发法:将溶剂蒸发,使溶质析出形成胶体。
(3)化学反应法:通过化学反应生成胶体粒子。
3、胶体的性质胶体具有一些特殊的性质,例如:(1)光学性质:胶体粒子对光线有散射作用,因此胶体具有丁达尔效应。
(2)电学性质:胶体粒子可以带电,因此胶体具有电泳现象。
(3)动力学性质:胶体粒子由于其大小限制,表现出不同于一般粒子的动力学性质,例如扩散速度较慢、沉降速度较慢等。
二、大分子溶液大分子溶液是一种含有高分子化合物的溶液,其中高分子化合物通常具有较大的分子量。
这种溶液具有一些特殊的性质,例如分子量较大、分子链较长、分子间相互作用较强等。
1、大分子溶液的分类大分子溶液可以根据其组成的不同分为不同类型的溶液,例如:(1)合成高分子溶液:由合成高分子化合物组成的溶液。
(2)天然高分子溶液:由天然高分子化合物组成的溶液,如蛋白质、淀粉、纤维素等。
2、大分子溶液的制备制备大分子溶液的方法有多种,例如:(1)溶解法:将大分子化合物溶解在适当的溶剂中,通过控制浓度和温度等条件使其溶解。
(2)化学反应法:通过化学反应合成大分子化合物并将其溶解在适当的溶剂中。
3、大分子溶液的性质大分子溶液具有一些特殊的性质,例如:(1)粘度:大分子溶液通常具有较高的粘度,这是因为大分子链较长,运动较困难。
高三化学第二章胶体的性质及其应用重难点解析 人教版一. 本周教学内容:第二章 胶体的性质及其应用二. 重点、难点1. 了解分散系的概念,比较三种分散系的特征2. 理解胶体的性质及其应用3. 了解胶体的分类和制取三. 具体内容 (一)分散系1. 分散系:一种或几种物质的微粒分散到另一种物质里形成的混合物。
2. 分散质:被分散的物质。
3. 分散剂:分散质分散在其中的物质。
⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎩⎨⎧→→⎩⎨⎧→→→→⎥⎦⎤乳浊液悬浊液浊液胶气溶胶;液溶胶;固溶粒子胶体:分子胶体胶体溶液分散系分散剂分散质(二)三种分散系中的分散质粒子的大小请比较小结三种分散系的相关内容,自己试一试,完成下表的空缺部分,并思考胶体的本质特征是什么?分散系类别溶液 胶体 浊液分散质微粒直径微粒组成 分子或离子分子集合体或高分子巨大数目的分子集合体外观特征 稳定性 能否透过滤纸能否透过半透膜实例氨水、碘酒肥皂水、蛋白质溶液、淀粉溶液,AgI 胶体石灰乳、牛奶注意:三种分散系的本质区别:分散质粒子的大小不同。
(三)胶体的分类1. 根据分散质微粒组成的状况分类:如:3)(OH Fe 胶体胶粒是由许多3)(OH Fe 等小分子聚集一起形成的微粒,其直径在1nm ~100nm 之间,这样的胶体叫粒子胶体。
又如:淀粉属高分子化合物,其单个分子的直径在1nm ~100nm 范围之内,这样的胶体叫分子胶体。
2. 根据分散剂的状态划分:如:烟、云、雾等的分散剂为气体,这样的胶体叫做气溶胶;AgI 溶胶、3)(OH Fe 溶胶、3)(OH Al 溶胶,其分散剂为水,分散剂为液体的胶体叫做液溶胶;有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂,这样的胶体叫做固溶胶。
(四)胶体的制备 1. 物理方法① 机械法:利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小② 溶解法:利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体,如蛋白质溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。
2. 化学方法① 水解促进法思考:如何证明FeCl 3溶液通过上述方法已转变成3)(OH Fe 胶体了? 反应式:FeCl 3+3H 2O (沸)= 3)(OH Fe (胶体)+3HCl注意:切勿将“胶体”两字省去,或打“↓” ② 复分解反应法 反应:KI+AgNO 3=AgI (胶体)+KNO 3 Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3(胶体)+2NaCl思考:若上述两种反应物的量均为大量,则可观察到什么现象?如何表达对应的两个反应方程式?提示:KI+AgNO 3=AgI↓+KNO 3(黄色↓) Na 2SiO 3+2HCl=H 2SiO 3↓+2NaCl (白色↓)(五)胶体的性质1. 丁达尔效应——在暗室中,让一束平行光通过一肉眼看来完全透明的溶液,从垂直于光束的方向,可以观察到有一条光亮的“通路”,该现象称为“丁达尔效应”。