12胶体化学习题选解

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1、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：分散在分散介质小得粒子，其某个方向上的线度在10—G10-6加z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t的时间范围内可以稳定存在，其主耍原因是什么？答：胶体粒了带电，溶剂化作用，布册运动。【12.4】什么是£电势？如何确定£电势的正、负号？§电势在数值上一定要少于热力学电势吗？请说明原因。答：§屯势就是当固液两相发生相对运动吋，滑动面所包围的带电体与溶液木体之间的电势差。§电势的正、负取决于胶粒所带电

2、荷的符号。胶粒带正电时§>0；胶粒带负电时fV0。§电势在数值上不一定小于热力学电势E。一般憎况卜，§

3、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P(Au)二1.00kg・nf彳，金原了的半径□=1.46X10%纯金的密度P=19.3X103kg-m-3o假设每个金的微粒皆为球形,其半径r2=l.00X1010mo试求：(1)每立方厘米溶胶中含有多少金胶粒？(2)每立方溶胶屮，胶粒的总表而积为多少？(3)每个胶粒含有多少金原了？解：(1)Au(s)的固体表面易于吸附MO?「离子，Na•为反离子，故其胶团结构式为：胶粒/A{[Au],”nAuOi(h-%)Nq+}xNa+「胶核’

4、胶团(2)(a)每个胶粒的质量4W=Vp=-Ttr^p=8.084x1O

5、'20kg则每ldn?溶胶中含胶粒个数为/XAu)/W二1.24x106个(b)则每ldn?金溶胶中胶粒的总表面积A总二每个胶粒面积X1dm3金溶胶胶粒个数二15.5m2(c)若按质量计算、则每个胶粒屮金原子个数为W胶粒/W原子=2.47X1O'个若按体积计算，扣除原子问堆积空隙后(空隙率为26%),每个胶粒屮金原子个数为(V胶鮫X74%)/V廉子二2.38X10'个[12.8]某粒子半径为30X107cm的金溶胶，25°C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19.3X103kg•

6、十及1.00X103kg•m试计算阿伏加德罗常数为若干？解：沉降平衡公式：ln(c2/c,)=-Mg(I-Qo/外)他一人)/RT4?其中M=^7rL^PpLsC2IC=n2lniln(166/277)=--x3.1416x(L/m^)x9.81x(3xl0-8)3x(19.3-l)xl03xlxl04/(8.314x298」5)厶=6.25x1()23个mol-1[12.10]写出由FeCh水解制得Fe(OH)3溶胶的胶团结构。已知稳定剂为FeCl3o解：水解反丿'也FO+SHQTFe(OH)3+3HClFeCh为稳定剂时,固体表面吸附的是Fe3C「为反离子,胶

7、团的结构为:胶粒/AX{[屉(0丹)3打nFe3+3®—x)C厂广'3xCl~「胶骸

8、胶团[12.11】在血$03的稀溶液中通入恥气体,生成AS2S3溶液。已知&S能电离成H•和HS试写出AS2S3胶团的结构。解：稳定剂为H?S,吸附为H9,故胶团结构为{[A5253]/?jhHS・(n-x)H^]X~xH+[12.12]欲制备Agl的正溶胶。在浓度为0.016mol•dm3体积为0.025dm3的AgNQ溶液中最多只能加入0.005mol・dnf‘的KI溶液多少立方厘米？试写出该溶胶团结构的表示式。相同浓度的呃S0.及K3Fe(CN)6两种溶液，哪种更容易使上述溶

9、胶聚沉？解：因KI滴加到AgXO3中，KI乂没有过量，所以胶I才I结构为{[Agl].•nAg*•(n~x)NO3'}x*•xNO3-胶粒带止电荷。根据哈迪-舒尔兹规则，与胶粒电荷相反的离了其价数越高，聚沉能力越人，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°C时，膜内某高分子水溶液的浓度为0.lmol•dm',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+,ci-Na+,Cl-0.1,0.10.5,0.5解：浓度单位采用fnol'clm3设平衡