12胶体化学习题选解VIP专享VIP免费

12胶体化学习题选解【12.1】如何定义胶体系统?胶体系统的主要特征是什么？答：分散在分散介质中得粒子，其某个方向上的线度在961010mm之间的分散系统称为胶体系统。胶体系统的主要特征是：高度分散的多相性和热力学不稳定性。【12.3】溶胶为热力学非平衡系统，但它在相当长的时间范围内可以稳定存在，其主要原因是什么？答：胶体粒子带电，溶剂化作用，布朗运动。【12.4】什么是ξ电势？如何确定ξ电势的正、负号？ξ电势在数值上一定要少于热力学电势吗？请说明原因。答：ξ电势就是当固液两相发生相对运动时，滑动面所包围的带电体与溶液本体之间的电势差。ξ电势的正、负取决于胶粒所带电荷的符号。胶粒带正电时ξ＞0；胶粒带负电时ξ＜0。ξ电势在数值上不一定小于热力学电势E。一般憎况下ξ＜E，这是由于在静电力作用下反离于进入固、液两相滑动面之内，使胶粒带电荷数量减少所造成的。但如果静电力不起主导作用，有可能由于同号离子被强烈地吸附进滑动面，致使胶粒所带电荷得以增强，此时，ξ电势就比热力学电势E大。【12.7】在NaOH溶液中用HCHO还原HAuCl4可制得金溶胶：(1)NaAuO2是上述方法制得金溶胶的稳定剂，试写出该金溶胶胶团结构的表示式。(2)已知该金溶胶中含Au(s)微粒的质量浓度ρ(Au)=1.00kg·m-3，金原子的半径r1=1.46×10-10m，纯金的密度ρ=19.3×103kg·m-3。假设每个金的微粒皆为球形，其半径r2=1.00×10-10m。试求：(1)每立方厘米溶胶中含有多少金胶粒？(2)每立方溶胶中，胶粒的总表面积为多少？(3)每个胶粒含有多少金原子？解：（1）Au(s)的固体表面易于吸附AuO2-离子，Na+为反离子，故其胶团结构式为：（2）（a）每个胶粒的质量则每1dm3溶胶中含胶粒个数为(b)则每1dm3金溶胶中胶粒的总表面积A总=每个胶粒面积×1dm3金溶胶胶粒个数=15.5m2(c)若按质量计算、则每个胶粒中金原子个数为W胶粒/W原子=2.47×105个若按体积计算，扣除原子问堆积空隙后(空隙率为26％)，每个胶粒中金原子个数为（V胶粒×74%）/V原子=2.38×105个【12.8】某粒子半径为30×10-7cm的金溶胶，25℃时，在重力场中达到沉降平衡后，在高度相距0.1mm的某指定体积内粒子数分别为277个各166个，已知金与分散介质的密度分别为19.3×103kg·m-3及1.00×103kg·m-3。试计算阿伏加德罗常数为若干？解：沉降平衡公式：其中321214//3psMLgrLccnn【12.10】写出由FeCl3水解制得Fe(OH)3溶胶的胶团结构。已知稳定剂为FeCl3。解：水解反应：3233()3FeClHOFeOHHClFeCl3为稳定剂时，固体表面吸附的是Fe3+，Cl-为反离子，胶团的结构为：【12.11】在H3AsO3的稀溶液中通入H2S气体，生成As2S3溶液。已知H2S能电离成H+和HS-。试写出As2S3胶团的结构。解：稳定剂为H2S，吸附为HS-，故胶团结构为【12.12】欲制备AgI的正溶胶。在浓度为0.016mol·dm-3，体积为0.025dm3的AgNO3溶液中最多只能加入0.005mol·dm-3的KI溶液多少立方厘米？试写出该溶胶团结构的表示式。相同浓度的MgSO4及K3Fe(CN)6两种溶液，哪一种更容易使上述溶胶聚沉？解：因KI滴加到AgNO3中，KI又没有过量，所以胶团结构为{[AgI]m·nAg+·(n-x)NO3-}x+·xNO3-胶粒带正电荷。根据哈迪-舒尔兹规则，与胶粒电荷相反的离子其价数越高，聚沉能力越大，聚沉值越小。所以，K3Fe(CN)6更易使此胶粒聚沉。【12.16】如图所示，在27℃时，膜内某高分子水溶液的浓度为0.1mol·dm-3，膜外NaCl浓度为0.5mol·dm-3，R+代表不能透过膜的高分子正离子，试求平衡后溶液的渗透压为多少?R+,Cl-0.1,0.1Na+,Cl-0.5,0.5解：浓度单位采用3moldm设平衡后左侧[Na+]=x，则平衡后两侧各离子浓度如图12.16(b)所示，达到唐南平衡时：将图12-16(b)中的x用上值表示即得图12-16(C)。膜两侧的浓度差渗透压532.7210cRTPa