物化习题141-148()

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1、1.56，=1.56，=1.56×10-3mol·dm-3故此种晶体的溶解度为1.56×10-3mol·dm-3.6-920℃时水在石蜡上的接触角为105°,计算粘附功已知20℃时水的表面张力为72.8mN·m-1。解：粘＝＝0.054J·m-26-12有机酸同系物的溶液表面张力σ与其浓度间的关系可用下式表示：(σ0–σ)/σ0=bln(1+c/a)式中，σ0和σ分别是纯溶剂和溶液的表面张力，c是溶液的体相浓度，a和b是经验常数．(1)导出溶液表面吸附量与浓度c的关系式．(2)当c很大，即ca时，上面关系式将导致什么结果?请解释此结果

2、的意义．(3)已知19℃时，丁酸的σ0b＝13.1mN·m-1，计算此时饱和吸附量为多少?设此时表面层上丁酸成单分子层吸附，试计算在液面上丁酸分子的截面积．解．(1)，因为（σ0–σ)/σ0＝bln(1+c/a)σ＝σ0–σ0bln(1+c/a)所以＝(2)当时，＝＝＝∞即当浓度很大时，在T一定时，表面吸附量是一恒值，即不随浓度而变化，此时称为饱和吸附量∞．(3)∞＝mol·m-2m2·(分子)-16-1625℃时测得非离子型表面活性剂CH3(CH2)9(OCH2CH2)5OH在不同浓度的水溶液中的表面张力为：c/(10-1mol∙m

3、–3)0.10.31.02.05.08.010.020.030.0s/(mN∙m–1)63.956.247.241.634.030.329.829.629.5试确定其临界胶束浓度（根据-s图的突变点决定），并计算在临界胶束浓度时每个被吸附的表面活性剂分子占据的面积。解：先求出lnc值，再列表如下：c/(10-1mol∙m–3)0.10.31.02.05.08.010.020.030.0lnc-4.61-3.51-2.30-1.61-0.69-0.2200.691.10s/(mN∙m–1)63.956.247.241.634.030.3

4、29.829.629.5作c～lnc的图(图6—3)．由图可知，突变点的坐标为：ln(c.m.c.)＝一0.13，σ＝29.9mN·m-1所以c．m．c．＝0.9mol·m-1＝9×10-4mol·dm-3表面过剩浓度＝3.2×10-6mol·m-2m2·(分子)-16一17在-195.8℃下用N2测定国产石棉比表面，根据实验数据，算得在不同压力下的吸附量（已换算到标准状态）为：p/kPa6.15912.74518.81125.45131.224V/(cm3)38.843.646.251.456.7又算得p/p00.060140.12

5、400.18360.24050.3048已知样品重为1.211g，取氮分子面积为16.2Å2，试用BET吸附等温式计算国产石棉的比表面和常数C。解：根据BET吸附等温式由已知数据求出而秒冬丽的值，再列表如下：p/p00.060140.12400.18360.24050.30480.060140.12400.18360.24050.3048作～p0/p图(图6—4)，得一直线。.直线斜率：＝截距：故因为，所以C＝6-18从朗格缪尔吸附等温式出发，证明当表面覆盖度很小时，将对q作图应得一直线，直线的斜率为-1。如果在表面覆盖度很小时，将对

6、V作图应得一直线，此直线的斜率等于什么？解：朗缪尔吸附等温式为：即移项得取对数，ln＝Inb+ln因为当很小时，ln=-ln所以ln＝Inb－故将In(／p)对作图应得一直线，直线的斜率为－．6—21在101.325kPa下，lg炭在88K时吸附155cm3。(标准态)氮气，在273K时则吸附15cm3。，试计算等量摩尔吸附焓．解：＝－2521J·mol-1故等量摩尔吸附焓为－2521J·mol-1．四、习题答案6-1在20℃时，把半径为lmm的水滴分散成半径为1×10-3mm的小水滴，问表面增加了多少倍?表面能增加了多少?完成该变化

7、时，环境至少需做功多少?已知20℃时水的表面张力为72.8mN·m-1．答案：999倍，△G=9.14×10-4J；W’=-9.14×10-4J．6-2已知20oC时水的表面张力为72.8mN∙m–1。若把水分散成小水珠，试计算当水珠半径为10–5cm时，弯曲面下附加压力为多少？答案：1．46×106Pa．6-3见习题选解．6-4见习题选解．6-520"C时苯的表面张力为28.9mN∙m–1，摩尔体积为89.2cm3·mol-1．计算苯蒸气在一个半径为10nm的圆筒形毛细管中开始凝聚时的相对压力．假定毛细管一端是封闭的，接触角为零，并

8、忽略毛细管管壁上的吸附．答案pr/p0=0.816-620℃时水的表面张力为72.8mN∙m–1，汞的表面张力为485mN∙m–1，汞和水的界面张力为375mN∙m-1，问水能否在汞的表面上铺展开？答案：能铺展开．6-7