2018年物理化学离线作业答案 下载本文

第九章胶体分散系统

一、填空题

1. 胶体分散系统可分为3种基本类型,即憎液胶体、亲液胶体和缔合胶体。 2. 泡沫是以空气、水为分散相,为分散介质的分散系统。

3. KBr与过量的AgNO3溶液形成AgBr溶胶,其胶团结构式。[(AgBr)m·nAg+·(n-x)NO3-]x NO3- 二、简答题

1. 为什么说溶胶是热力学不稳定系统?溶胶为什么能稳定存在?

答:溶胶是高度分散的多相系统,有很大的表面积和表面吉布斯能,具有自动聚沉而使分散相

颗粒变大、表面吉布斯能减小的趋势,因此,溶胶是热力学不稳定系统。由于布朗运动、胶粒带电和溶剂化作用都能阻碍溶胶聚沉,因此溶胶能稳定存在。

2. 与分子分散系统和粗分散系统相比,溶胶具有丁达尔现象,为什么?

答:产生丁达尔现象的两个基本条件是:一、粒子直径小于入射光的波长;二、光学不均匀性,

即分散相与分散介质的折光率不同。溶胶正好满足这两个条件,因此具有丁达尔现象,而粗分散系统由于粒子太大不满足粒子大小的条件,分子分散系统由于是均相系统不满足光学不均匀性条件。

3. 明矾[KAl(SO4)2·12H2O]为何能使浑浊的水澄清?

答:明矾在水中电离出 Al3+,Al3+水解生成 Al(OH)3,继而形成带正电的 Al(OH)3 溶胶,并与带

负电的浑浊物溶胶相互作用而聚沉,因此使水澄清。

三、计算题

1. 某溶胶粒子的平均直径为4.2nm,介质粘度η=1.0×10-3 Pa·s,求298.2K时溶胶粒子因布朗运动在1s内沿x轴方向的平均位移。

答:298.2K时溶胶粒子因布朗运动在1s内沿x轴方向的平均位移1.44×10-5 m

2. 由电泳实验测知,Sb2S3溶胶(设为球形粒子)在210V电压下,两极间距离为0.385m,通电时间2172秒,溶胶界面向正极移动3.20×10-2m。已知分散介质的相对介电常数εr

=81,真空介电常数ε0=8.85×10-12C·V-1·m-1,粘度η=1.03×10-3 Pa·s,求溶胶的ζ电势。 答:溶胶的ζ电势为5.80×10-2V

第十章大分子溶液

一、填空题

1. [η]=KMα的线性形式是ln[η]=lnK+αlnM。

2. 为了消除大分子电解质的电黏效应,可以加入大量的小分子电解质。 二、简答题

1. 大分子溶液的渗透压(π,Pa)与大分子化合物的浓度(c,g/dm3)存在如下关系:

??RT(c?A2c2) M其中M是大分子化合物的平均摩尔质量,A2是维利系数,表示溶液的非理想程度。如何用渗透压法测定大分子化合物的平均摩尔质量?

答:配制一组不同浓度的大分子溶液,测定其渗透压。将大分子溶液的渗透压公式转换成线性

形式:

?C= RT(1?A2c)以π/c对c作图,得一直线,从直线截距RT/M求得平均摩尔质量M。 M

2. 为什么不宜用冰点降低法测定大分子化合物的平均摩尔质量?

答:在大分子稀溶液中,作为溶质的大分子化合物的数目少,冰点降低幅度很小,因此,很难

准确测定,相对误差很大。

3. 什么是Donnan效应?如何消除Donnan效应?

答:由于大分子离子的存在引起小分子离子在膜内外分布不均的现象称为Donnan效应。消除

方法:在膜外加入足够量的小分子电解质。

三、计算题

1. 假设某大分子化合物样品由10 mol摩尔质量为10.0 kg·mol-1的分子和5 mol摩尔质量为100.0 kg·mol-1的分子所组成,求该样品的平均摩尔质量Mn、Mm、Mz各为多少? 答:Mn=40 kg?mol-1;Mm=85 kg?mol-1;Mz=98 kg?mol-1

2. 半透膜内放置浓度为1.28×10-3 mol·dm-3的羧甲基纤维素钠溶液,膜外放置初始浓度为64×10-3 mol·dm-3的卞基青霉素钠溶液,求Donnan平衡时,膜外与膜内卞基青霉素离子浓度比C外/C内。

3. 答:Donnan平衡时,膜外与膜内卞基青霉素离子浓度比C外/C内为1.02.