2015年電氣工程師考試普通化學(xué)知識點膠體的特性

　　一、溶膠的動力性質(zhì) ——布朗運動

　　在超顯微鏡下，可以看到膠體微粒處于“不停頓的無規(guī)則運動狀態(tài)”，這種運動稱為溶膠粒子的布朗運動。

　　原因：由于周圍分散劑的分子不均勻的撞擊膠體離子，使其不斷改變方向、改變速度作無規(guī)則運動。

　　二、溶膠的光學(xué)性質(zhì) ——丁鐸爾效應(yīng)

　　一束會聚的強光膠體垂直方向看到一條發(fā)亮的光柱，這是由于膠體離子對光的散射而形成的。

　　產(chǎn)生原因：

　　光線照射到物體表面時，可能產(chǎn)生兩種情況：

　　(1)顆粒的直徑遠遠大于入射光的波長，此時入射光被完全反射，不出現(xiàn)丁鐸爾效應(yīng);

　　(2)物質(zhì)的顆粒直徑比入射波長小的話，則發(fā)生光的散射作用而出現(xiàn)丁鐸爾現(xiàn)象。

　　因為溶膠的粒子直徑在1—100nm，而一般可見光的波長范圍在400—760nm，所以可見光通過溶膠時便產(chǎn)生明顯的散射作用。

　　三、溶膠的電學(xué)性質(zhì)——電泳、電滲

　　1、電泳：在溶膠中插入兩個電極，通入直流電，可以看到膠粒發(fā)生定向運動 —向陰極或陽極移動。這種膠體離子在外電場作用下發(fā)生定向移動的現(xiàn)象叫做電泳。

　　2、電滲：溶膠在電場作用下，使固體膠粒不動而使液體介質(zhì)在電場中發(fā)生定向移動現(xiàn)象。

　　3、溶膠粒子帶電的主要原因 ：

　　一是膠粒在溶液中選擇性吸附與膠粒組成有關(guān)的粒子;二是膠粒表面的分子電離，一種離子脫離膠粒進入溶液，另一種離子留在膠粒表面。

　　(1)吸附作用：氫氧化鐵溶膠，該溶膠是FeCl3 溶液在沸水中水解而制成的。在整個水解過程中，有大量的FeO+存在，由于Fe(OH)3 對FeO+的吸附因而溶膠帶正電。

　　(2)電離作用 ：硅膠粒子帶電就是因為H2SiO3電離形成HSiO3- 或SiO32-，并附著在表面而帶負電。 H2SiO3=HsiO3- + H+ =SiO32- + 2H+

　　四、表面性質(zhì)——吸附

　　1、定義：一種物質(zhì)自動濃集到另一物質(zhì)表面上的過程叫吸附。其中有吸附能力的物質(zhì)稱為吸附劑;被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。

　　2、為什么存在表面吸附 ?

　　物體表面的粒子(分子、原子或離子)比內(nèi)部粒子有更高的能量。表面粒子比內(nèi)部粒子多出的這部分能量稱為表面能。

　　對一定質(zhì)量的分散質(zhì)來說，分散度越高，表面積越大，其表面能越大，因而多相體系是一種不穩(wěn)定體系。為使體系趨于較穩(wěn)定的狀態(tài)，表面能有自發(fā)降低的傾向。一般可采用兩種途徑：一是減小表面積使表面能減小，如小液滴可自發(fā)聚集成大液滴;二是通過表面吸附其它質(zhì)點來降低其表面能。

　　任何兩相界面上均存在著界面能。

　　3、固體在溶液中的吸附：

　　(1) 分子吸附

　　固體吸附劑對溶液中非電解質(zhì)或弱電解質(zhì)分子的吸附稱為分子吸附。 這類吸附的一般經(jīng)驗規(guī)律是：相似(極性相似)相吸。

　　(2) 離子吸附

　　固體吸附劑在強電解質(zhì)溶液中對溶質(zhì)離子的吸附稱為離子吸附。離子吸附的種類：

　?、‰x子選擇吸附:固體吸附劑有選擇地吸附溶液中 的某種離子,這種吸附稱為離子選擇吸附。

　　吸附規(guī)則:吸附劑優(yōu)先選擇吸附與自身組成相關(guān)或性質(zhì)相似且溶液中濃度較大的離子。

　　ⅱ離子交換吸附: 固體吸附劑吸附一種離子的同時釋放出等電量的其它同號離子的過程稱為離子交換吸附。

　　交換規(guī)則:離子電荷數(shù)越高、水合半徑越小,離子交換能力越強。

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