第十章 胶体化学习题答案-20121225

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1、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-1η=0.001kgms，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：1122RTt8.3142981××−5x==m1.4410m=×23−93Lrπη36.02210××××××3.142.1100.0012x（2）根据扩散系数D=有：2t2−52x(1.4410)×2-1−

2、102-1D==ms=1.0410×ms2t21×−112-110-2某一球形胶体粒子，293K时扩散系数为710×ms，求胶粒的半径及摩尔胶团质-3量。已知胶粒密度为1334kgm，水的粘度系数为0.0011Pas。解：RT（1）根据D=得：6LrπηRT8.314293×−3r==m=2.810m×−11236DLπη6710×××6.02210××3.140.0011×（2）：443−323-1-1M=πrLρ=××××××3.14(2.810)13346.02210kgmol=7

3、3.8kgmol33−23510-3在超显微镜下观测汞溶胶的沉降平衡，在高度为510×m处，1dm中有410×个胶−233粒，在高度5.0210×m处，1dm中含有210×个胶粒。实验温度为293K，汞和分散介333−质的密度分别为13.610×和1.010kgm×，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：CMgρ（1）根据ln2=−−−10(hh)：21C1RTρ53410××9.8M1.010−2ln=1−(5.025−×)1033210×××8.31

4、429313.61061−M=7.10710kgmol×11363（2）：3M37.10710××−8r==m=5.91910m×3234πρL43.1413.610×××××6.0210−8310-4某金溶胶在298K时达沉降平衡，在某一高度粒子的密度为8.8910m×，再上升8-340.001m粒子密度为1.0810m×。设粒子为球形，金和水的密度分别为1.9310×和33−1.010kgm×，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

5、上升多少高度？解：（1）根据C2Mgρ0和M=4πrL3ρ，有：ln=−−−1(hh21)C1RTρ343πrρLgC23ρ0ln=−1−−(hh21)，代入数值得C1RTρ4423383××××××3.141.93106.02109.8r8.8910××31.010ln=1−×0.001841.0810×××8.3142981.9310−8r=2.2610m×4−−8342351M=×××3.14(2.2610)××××=×1.93106.02105.6210kg

6、mol3CMgρ20（2）ln=−−∆1h1RTρC2255.6210××9.81ln2=−1−∆h8.314298×19.3−4∆=h3.2910m×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ε=81.1，黏度rη=1.03mPas，求算此溶胶的电动电势解：ηυηυ根据ζ=和εεε=r0，有ζ=，代入数值得εEεεEr0−2−33.2010×1.0310××2

7、171−2ζ=V=3.8710V×−1221081.18.8510×××0.385−1−3-110-6（1）玻璃微粒悬浮在水中（η=1mPas），在电势梯度为6Vcm时以2.1010cms×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−1电势梯度为1Vcm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：ηυ（1）ζ=，取εr为80，得：εεEr0−50.0012.110××ζ=V=49.4mV−12808.8510×××600'''εζ

8、EE100−5-1−6-1（2）uu===××2.1010ms=3.5010×msηE6002'−6−−4123-1流量vuA==××××3.5103.14(5.010)=×2.7410ms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