第五版物理化学第十二章习题答案

P657作业参考解答：

1． 胶体系统是分散相粒子的大小在1~100 nm之间的分散系统，包括溶胶（憎液溶胶）、高分子溶液（亲液溶胶）、缔合胶体（胶体电解质）。狭义的胶体系统主要是指溶胶。特征是特有的分散程度、多相不均匀性、聚结不稳定性。具体有扩散慢、不能透过半透膜、渗透压低、动力学稳定性强、乳光亮度强等性质。

4． 原因有三个：（1）胶粒带电的稳定作用。静电斥力的存在使得胶粒难以互相靠近，增加了溶胶的稳定性。（2）溶剂化的稳定作用。由于扩散层反离子的溶剂化作用，使得胶粒周围形成了一个具有一定弹性的溶剂化薄膜层（外壳），增加了胶粒互相靠近时的机械阻力，使溶胶难以聚沉。（3）布朗运动。胶粒因布朗运动而克服重力的作用（但也会加剧胶粒之间的互相碰撞），可以达至沉降平衡，从而保持溶胶的稳定。

5． 破坏溶胶的方法有：加电解质（足量），加大分子（少量），加相反电荷溶胶，加热、辐射、增大浓度等。其中最有效的方法是加电解质。

适量的电解质存在，对溶胶起到稳定的作用（提供电位离子）。当电解质加入过多，尤其是高价反离子的加入，往往会使溶胶聚沉。原因是电解质的浓度增大时，会使扩散层受挤压而变薄，减少胶粒所带的电荷数，减弱扩散层反离子的溶剂化作用，导致胶粒碰撞而聚沉。

8． 据贝林高度分布定律

4lnC2C10Mg31h2h1RTRT4rLg30h2h1

ln1662773301093L9.80668.3145298.1519.31031.001030.110

3得 L = 6.25×10mol−1

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9． 电泳速度 u界面移动距离时间25.510306031.417105 ms

-1电场强度 E电压两极间距15030102500Vm

-11210 -17.18010Fm 介电常数 r081.18.85410据斯莫鲁霍夫斯基公式

uE1.031031.417101057.180105000.0406V

13．因KCl过量，故制得的是AgCl负溶胶，其胶团结构式：

[AgCl]mnCl(nx)KxxK

胶粒带负电，电泳时向阳极（正极）迁移。

电解质聚沉能力大小顺序为：AlCl3 > MgSO4 > Na3PO4

15．NaCl的聚沉值： c1n1V1n2V2n3V31.000.0210.0200.0210.512moldm

-3Na2SO4的聚沉值：c20.00500.1250.0200.1250.00431moldm

-3Na3PO4的聚沉值：c30.0033330.00740.0200.00740.00090moldm

-3三种电解质的聚沉能力之比为： NaCl : Na2SO4 : Na3PO4 =

10.51210.0043110.000901119569

负离子价数越高，聚沉能力越强，胶粒带正电。

16．由斯托克斯方程，沉降速率为

t2rh290g1.77.8731020.5106291.8210452.63109.8077.8731035ms-1

52.15910s（约5.998h）

17．

R+ 0.1 Cl 0.1 − Cl 0.5 Na+ 0.5 −R+ 0.1 Cl 0.1+x Na+ x − Cl 0.5−x Na+ 0.5−x −如

图，设Na+ 由右向左迁移的浓度为x，则为维持电中性，Cl− 也必由右向左迁移相同浓度x。平衡时，NaCl在半透膜两边的化学势相等，故有

cNa+cCl-左cNa+cCl-2右

x0.5x即 x0.1

-3得 x0.2273moldm

c左c右RT0.22x12xRT4x0.8RT 40.22730.88.3145300.15272.5kPa