胶体习题答案

1第十二章胶体化学习题答案一、简答题1.什么叫ζ电势？它如何受电解质的影响？随着电解质的加入，可以使更多的反离子进入双电层的紧密层内，导致电势降低，并使分散层变薄，因此少量的电解质加入，就可引起溶胶的聚沉。有时，胶粒表面可以对外加电解质的反离子产生强烈吸附，导致紧密层中含有过剩的反离子，迫使电势变号，在这种情况下，溶胶反而不能聚沉，但胶粒的电性与原来的相反。2.什么是胶体分散体系？它的基本特性是什么？胶体分散系统是指分散相粒子的粒径r在1nm~100nm之间的分散系统。多相性、高分散性和热力学不稳定性是它的三个基本特征。3.为什么说胶体系统具有热力学不稳定性和动力学稳定性？系统具有热力学稳定性是指系统处于热力学平衡态，处于热力学平衡态的标志是看在特定条件下，系统的某些热力学特征函数是否处于极值的状态。例如：在隔离系统中，熵值达到极大时，为平衡态；在恒温、恒压W’=0条件下，系统的吉布斯函数达到最小为平衡态。胶体系统是一个多相的高分散系统，表面吉布斯函数值很高，因此是热力学不稳定系统，具有热力学不稳定性。动力稳定性是指系统中的粒子能够克服重力场的影响而不下沉的性质，影响动力稳定性的主要因素是分散度，胶体系统的粒子小，分散度高，因而具有较强的布朗运动，能够克服重力保持均匀分散，所以说胶体系统具有动力稳定性。4.胶体具有聚结稳定性的主要原因是什么？聚结稳定性是指溶胶中的粒子发生相互碰撞时不会聚结成大粒子沉淀下来的现象，溶胶具有聚结稳定性的原因主要有三点：（1）动力稳定性，即因为溶胶粒子强烈的布朗运动；（2）溶胶粒子具有扩散双电层结构，使其在相互接近时，所具有的静电排斥力与渗透性斥力；（3）溶胶粒子周围的溶剂化层的作用，使胶体粒子外部包有一层溶剂化外壳而阻止其接近发生聚沉。其中的主要因素是胶体粒子的双电层结构所引起的排斥势能的作用。5.什么是布朗运动？为什么粗分散系统和真溶液观察不到布朗运动？处于胶体范围的分散相粒子在分散介质中进行着永不停息的无规则的运动，这种现象是由植物学家布朗首先发现的，故称为布朗运动。布朗运动的本质是分子的热运动，由于胶体粒子不断受到不同方向、不同速度的介质分子的不平衡力的冲击，所以时刻以不同方向、不同速度做不规则的运动。真溶液的分散相为分子，粒子太小，在显微镜下观察不到它的热运动，而粗分散相系统的粒子又太大。从统计的观点来看，每一瞬间在各个方向上所受撞击的几率应当相等，合力为零，或者即使合力不为零，也因其质量太大，难于发生位移，故观察不到布朗运动。6.为什么晴朗洁净的天空呈蓝色，而阴雨天时则是白茫茫的一片？天空的蓝色是太阳光被大气层散射的结果，当太阳光穿过大气层时，空气中有尘埃或水气的微粒，这些微粒直径小于太阳光的波长时，就发生散射。由雷利公式可知，散射光的光强与入射光波长的4次方成反比，即蓝、紫光的散射比长波的强，因此我们看到的天空呈蓝色。另外，大气层密度的涨落也会引起对太阳光的散射作用，故越是晴朗洁净的天空越呈现出蔚蓝色。而当大气层中水气增多，颗粒变大，或有大颗粒的烟尘时，看到的则是反射光，这时天空就显得白茫茫、灰蒙蒙的了。7.把人工培育的珍珠长期收藏在干燥箱内，为什么会失去原有的光泽?能否再恢复?珍珠是一种胶体分散体系,其分散相为液体水,分散介质为蛋白质固体。珍珠长期在干燥箱中存放,水分逐渐被干燥箱吸收,体系被破坏,故失去光泽。此变化不可逆,不能再恢复。8.什么是ζ电势？用ζ电势说明溶胶的电泳和电渗现象。双电层理论认为，当固体与液体接触时，由于固体对液体的选择性吸附或固体分子的电离，使固液两相分别带有不同的电荷，界面上形成双电层。双电层分为紧密层和扩散层，两层之间的滑动面与2液体本体之间的电势差叫做ζ电势。对于胶体粒子，其表面是由紧密层和扩散层构成的，ζ电势为胶粒与处于扩散层中离子之间的电势差。在外加电场作用下，胶粒与扩散层中带相反电荷的离子间的相对移动导致电泳的产生。电渗作用中所用多孔膜为若干毛细管的集合，每个毛细管中的管壁和液体之间都形成双电层结构。外加电场时，固体及其表面溶剂化层（紧密层）不动，而扩散层中与固体表面带相反电荷的离子发生移动，因这些离子是溶剂化的，因而可以观察到分散介质的移动。三、判断题1.对。2.错。3.×;聚沉值越小4.错5.错，溶胶在热力学上是不稳定的。6.错，溶胶是多相系统。7.错，高分子溶液也可产生丁达尔效应。8.错，只能看到一个个的亮点，不能看清粒子的大小和形状。9.错，反号离子可以进入紧密层。10.错，加人适量电解质可以使胶体稳定，加人过量使ζ电势降低，胶体稳定性降低。11.对。12.错。四、选择题答：1.C；2.B；3.A；4.B；5.B；6.D；7.C；8.C；9.C；10.B；11.C；12.D；13.C；14.C；15.A，B；16.C；17.C；18.D；19.A；20.D；21.D；22.B；23.D；24.D；25.C；26.D；27.C；28.A；29.B；30.D；31.C；32.B；33.C；34.C；35.A；36.B；37.D；38.A；39.D；40.A；41.C；42.D；43.B；44.C；45.C；46.C；47.A；48.C；49.B。五、填空题1.高分散、多相和热力学不稳定系统2.带有相反符号的电荷3.布朗运动，扩散和沉降与沉降平衡4.负5.负，电渗6.粒子的散射光，电子显微镜7.{[AgI]mnI-.(n-x)K+}x-.xK+，{[AgI]mnAg+.(n-x)NO3-}x+.xNO3-，负8.{[AgBr]mnBr-.(n-x)K+}x-..xK+，KCl9.电泳10.丁达尔效应；电泳，电渗，流动电势，沉降电势11.除去制备过程中过剩的电解质，以利于溶胶的稳定性12.搭桥效应，脱水效应，电中和效应13.1-1000nm