第十章 胶体化学习题答案-20121225VIP免费

第十章胶体化学习题答案10-1某溶胶中粒子平均直径为4.2nm，设其粘度和纯水相同，已知298K时纯水粘度-10.001kgmsη=，度计算：（1）298K时在一秒钟内由于布朗运动，粒子沿轴方向的平均位移；（2）胶体的扩散系数。解：（1）由爱因斯坦─布朗平均位移公式：112252398.3142981m1.4410m3π36.022103.142.1100.001RTtxLrη−−××===×××××××（2）根据扩散系数2D2xt=有：2522-1102-1(1.4410)Dms1.0410ms221xt−−×===××10-2某一球形胶体粒子，293K时扩散系数为112-1710ms−×，求胶粒的半径及摩尔胶团质量。已知胶粒密度为1334-3kgm，水的粘度系数为0.0011Pas。解：（1）根据D6πRTLrη=得：311238.314293m2.810m6Dπ67106.022103.140.0011RTrLη−−×===×××××××（2）：3323-1-144π3.14(2.810)13346.02210kgmol73.8kgmol33MrLρ−==××××××=10-3在超显微镜下观测汞溶胶的沉降平衡，在高度为2510−×m处，1dm3中有5410×个胶粒，在高度25.0210−×m处，1dm3中含有3210×个胶粒。实验温度为293K，汞和分散介质的密度分别为313.610×和331.010kgm−×，设粒子为球形。试求汞粒子的摩尔质量和粒子的平衡半径各为多少。解：（1）根据()02211ln1CMghhCRTρρ=−−−：()532334109.81.010ln15.025102108.31429313.610M−××=−−××××617.10710kgmolM−=×（2）：116338323337.10710m5.91910m4π43.1413.6106.0210MrLρ−××===××××××10-4某金溶胶在298K时达沉降平衡，在某一高度粒子的密度为838.8910m−×，再上升0.001m粒子密度为8-31.0810m×。设粒子为球形，金和水的密度分别为41.9310×和331.010kgm−×，试求：（1）胶粒的平均半径及平均摩尔质量；（2）使粒子的密度下降一半，需上升多少高度？解：（1）根据()02211ln1CMghhCRTρρ=−−−和34π3MrLρ=，有：()3022114π3ln1rLgChhCRTρρρ=−−−，代入数值得4233838443.141.93106.02109.88.89101.0103ln10.0011.08108.3142981.9310r××××××××=−××××82.2610mr−=×()384235143.142.26101.93106.02105.6210kgmol3M−−=×××××××=×（2）022ln112CMghRTCρρ=−−∆55.62109.81ln218.31429819.3h××=−−∆×43.2910mh−∆=×10-5由电泳实验测得Sb2S3溶胶在电压为210V，两极间距离为38.5cm时，通电2172s，引起溶胶界面向正极移动3.20cm，已知溶胶的相对介电常数81.1rε=，黏度1.03mPasη=，求算此溶胶的电动电势解：根据Eηυζε=和0rεεε=，有0Erηυζεε=，代入数值得232123.20101.03102171V3.8710V21081.18.85100.385ζ−−−−×××==××××10-6（1）玻璃微粒悬浮在水中（1mPasη=），在电势梯度为61Vcm−时以3-12.1010cms−×的速率移动，求算玻璃－水界面的电动电势。（2）采用（1）中的电动电势数值，求算在电势梯度为11Vcm−时由于电渗作用水流过半径为0.05cm的玻璃毛细管的速率应为多少。解：（1）0Erηυζεε=，取rε为80，得：5120.0012.110V=808.851060049.4mVζ−−××=×××（2）'''5-16-11002.1013.50100ms600msEEuuEεζη−−===××=×流量()2'64123-13.5103.145.0102.7410msvuA−−−==××××=×10-7在NaOH溶液中用HCHO还原HAuCl4可制得金溶胶，其反应式为：HAuCl4+5NaOHNaAuO2+4NaCl+3H2O2NaAuO2+3HCHO+NaOH2Au(s)+3HCOONa+2H2O（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Au(s)微粒的质量体积浓度为1.00-3kgm，假设每个金的微粒皆为球形，其半径为81.0010−×m。试求（a）每dm3溶胶中含有多少金胶粒？（b）每dm3溶胶中，胶粒的总表面积为多少？（c）每个胶粒含有多少个金原子？解：（1）2[AuAuO()Na]Naxmnnxx−+−+−（2）(a)每个胶粒的质量为：()3383202443.141.001019.310kg8.0810kg33WVrρπρ−−===×××××=×由每1dm3溶胶中含胶粒个数为31620(Au)101.24108.0810Wρ−−==××个个（...