最新基础化学-第五章-胶体教学讲义ppt.ppt

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1、基础化学-第五章-胶体内容提要胶体分散系胶体分散系的制备胶体分散系的表面特性溶胶溶胶的基本性质胶团结构及溶胶的稳定性气溶胶内容提要高分子溶液高分子化合物的结构特点及其溶液的形成聚电解质溶液高分子溶液稳定性的破坏高分子溶液的渗透压和膜平衡凝胶表面活性剂和乳状液表面活性剂缔合胶体乳状液第一节胶体分散系胶体的制备:分散法1、研磨法2、超声波法3、胶溶法4、电弧法凝聚法1、物理凝聚法2、化学凝聚法例如：水解反应FeCl3(稀溶液)＋3H2OFe(OH)3(溶胶)＋3HCl煮沸第一节胶体分散系二、胶体分散系的特性分散度—分散相在分散介质

2、中分散的程度，分散度常用比表面来表示。比表面—单位体积物质所具有的表面积S0=S/V实例：当r=0.62cm的水滴分散成r=10-7cm时，S0增加7个数量级，总面积自由能亦增加7个数量级。第一节胶体分散系表面能——表面层分子比内部分子多出一部分能量，称为表面能。第一节胶体分散系表面能液体有自动缩小表面积的趋势。小的液滴聚集变大，可以缩小表面积，降低表面能。表面积减小过程是自发过程。这个结论对固体物质同样适用。高度分散的溶胶比表面大，所以表面能也大，它们有自动聚积成大颗粒而减少表面积的趋势，称为聚结不稳定性。第二节溶胶溶胶的基

3、本性质溶胶的胶粒是由数目巨大的原子（或分子、离子）构成的聚集体。直径为1～100nm的胶粒分散在分散介质中。基本特性：多相性、高度分散性、聚法不稳定性第二节溶胶溶胶的基本性质溶胶的光学性质—TyndallEffect上：溶液下：溶胶第二节溶胶Tyndall现象产生的原因当分散粒直径＜入射光波长，光波可绕过粒子前进且迫使粒子振动：二次波源向各方发射散射光。特性散射光强度与单位体积内胶粒数成正比；散射光强度与胶粒体积成正比；散射光强度与波长成反比；分散相与分散介质折射率的差愈大，散射光愈强。第二节溶胶溶胶的基本性质溶胶的动力学性质

4、BrownMovement—由于介质分子的热运动不断地撞击着胶体粒子所引起的现象。第二节溶胶Brown运动产生原因：处于热运动状态的介质分子不断撞击胶粒。某一瞬间胶粒受到各方撞击力不均，向合力方向移动。第二节溶胶溶胶的基本性质扩散和沉降平衡扩散：胶粒存在浓度差时，胶粒将从浓度大的区域向浓度小的区域移动的现象称扩散。沉降：密度＞分散介质的胶粒，在重力作用下下沉而与流体分离的过程称沉降。第二节溶胶沉降平衡：当沉降速度=扩散速度系统达平衡，形成一个浓度梯度，此状态称沉降平衡。第二节溶胶溶胶的电学性质电泳在外电场作用下，带电胶粒在介质

5、中定向移动的现象称电泳。第二节溶胶溶胶的电学性质电渗在外电场作用下，液体介质通过多孔膜向其所带电荷相反的电极方向定向移动的现象。第二节溶胶胶团结构及溶胶的稳定性胶粒带电原因胶核界面的选择性吸附例如：制备氢氧化铁溶胶FeCl3(l)+3H2O(l)→Fe(OH)3(s)+3HCl(l)溶液中部分Fe(OH)3与HCl作用，Fe(OH)3(s)+HCl(l)→FeOCl(l)+2H2O(l)FeOCl(l)→FeO+(aq)+Cl-(aq)第二节溶胶胶团结构及溶胶的稳定性胶粒带电原因胶核表面分子的离解例如：硅胶的胶核由xSiO2.

6、yH2O分子组成，表面的H2SiO3分子可以离解。H2SiO3(l)HSiO3-(aq)+H+(aq)HSiO3-(aq)SiO32-(aq)+H+(aq)第二节溶胶胶粒的双电层结构胶团结构：例如，氢氧化铁溶胶{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-胶核吸附层扩散层胶粒胶团第二节溶胶胶粒的双电层结构胶核表面因荷电而结合水，吸附的反离子也水合，给胶粒覆盖了一层水合膜。胶粒运动时水合膜层以及膜层内的反离子一起运动。这部分水合膜层称为吸附层；其余反离子呈扩散状态分布在吸附层周围，形成与吸附层荷电性质相反的

7、扩散层。这种由吸附层和扩散层构成的电性相反的两层结构称为扩散双电层。第二节溶胶溶胶的稳定因素胶粒带电两个带电胶粒间存在静电排斥力，阻止胶粒接近，合并变大。但是，加热溶胶，胶粒的动能增大到能克服静电斥力时就会聚沉。胶粒表面的水合膜犹如一层弹性膜，阻碍胶粒相互碰撞合并变大。水合膜层愈厚，胶粒愈稳定。Brown运动也是溶胶稳定因素之一。第二节溶胶溶胶的聚沉电解质作用——加电解质，迫使反离子更多进入吸附层，扩散层变薄，稳定性下降。上：Cl-离子围绕Fe(OH)3胶粒下：PO43-离子围绕Fe(OH)3胶粒第二节溶胶溶胶的聚沉临界聚沉浓

8、度：一定量溶胶在一定时间内发生聚沉所需电解质的最小浓度负离子聚沉正溶胶；正离子聚沉负溶胶；反离子电荷大，聚沉能力强；同价离子聚沉能力接近，但正离子：H+>Cs+>Rb+>NH4+>K+>Na+>Li+负离子：F-＞Cl->Br->I->CNS-一些有机物离子具有非常强的聚沉能