第五版物理化学第十二章习题答案

《物理化学》第十二章“胶体化学”P657作业参考解答：1．胶体系统是分散相粒子的大小在1~100nm之间的分散系统，包括溶胶（憎液溶胶）、高分子溶液（亲液溶胶）、缔合胶体（胶体电解质）。狭义的胶体系统主要是指溶胶。特征是特有的分散程度、多相不均匀性、聚结不稳定性。具体有扩散慢、不能透过半透膜、渗透压低、动力学稳定性强、乳光亮度强等性质。4．原因有三个：（1）胶粒带电的稳定作用。静电斥力的存在使得胶粒难以互相靠近，增加了溶胶的稳定性。（2）溶剂化的稳定作用。由于扩散层反离子的溶剂化作用，使得胶粒周围形成了一个具有一定弹性的溶剂化薄膜层（外壳），增加了胶粒互相靠近时的机械阻力，使溶胶难以聚沉。（3）布朗运动。胶粒因布朗运动而克服重力的作用（但也会加剧胶粒之间的互相碰撞），可以达至沉降平衡，从而保持溶胶的稳定。5．破坏溶胶的方法有：加电解质（足量），加大分子（少量），加相反电荷溶胶，加热、辐射、增大浓度等。其中最有效的方法是加电解质。适量的电解质存在，对溶胶起到稳定的作用（提供电位离子）。当电解质加入过多，尤其是高价反离子的加入，往往会使溶胶聚沉。原因是电解质的浓度增大时，会使扩散层受挤压而变薄，减少胶粒所带的电荷数，减弱扩散层反离子的溶剂化作用，导致胶粒碰撞而聚沉。8．据贝林高度分布定律30221021143ln1rLgCMghhhhCRTRT39333430109.80661663ln19.3101.00100.1102778.3145298.15L得L=6.25×1023mol−19．电泳速度35-125.5101.41710ms3060u界面移动距离时间电场强度-12150500Vm3010E电压两极间距介电常数1210-1r081.18.854107.18010Fm据斯莫鲁霍夫斯基公式35101.03101.417100.0406V7.18010500uER+0.1Cl−0.1Cl−0.5Na+0.5R+0.1Cl−0.1+xNa+xCl−0.5−xNa+0.5−x13．因KCl过量，故制得的是AgCl负溶胶，其胶团结构式：[AgCl]Cl()KKxmnnxx胶粒带负电，电泳时向阳极（正极）迁移。电解质聚沉能力大小顺序为：AlCl3MgSO4Na3PO415．NaCl的聚沉值：-31111.000.0210.512moldm0.0200.021ncVNa2SO4的聚沉值：-32220.00500.1250.00431moldm0.0200.125ncVNa3PO4的聚沉值：-33330.0033330.00740.00090moldm0.0200.0074ncV三种电解质的聚沉能力之比为：NaCl:Na2SO4:Na3PO4=11111195690.5120.004310.00090负离子价数越高，聚沉能力越强，胶粒带正电。16．由斯托克斯方程，沉降速率为26235-1054520.51022.63109.8077.87310ms991.82101.72.15910s5.998h7.87310rght（约）17．如图，设Na+由右向左迁移的浓度为x，则为维持电中性，Cl−也必由右向左迁移相同浓度x。平衡时，NaCl在半透膜两边的化学势相等，故有+-+-NaClNaClcccc左右即20.10.5xxx得-30.2273moldmx0.221240.840.22730.88.3145300.15272.5kPaccRTxxRTxRT左右