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第七章 表面化学 surface chemistry,第七章 表面现象,有许多现象与物质的表面性质有关，如液滴在不同固体表面有不同的形状，活性炭能去除冰箱中的异味，药物微粒化可增加其溶解度，选择合适的溶剂可增加皮肤吸收等。 表面是两相的分界面，有,液气 固气 液液 固液,界面（广义表面）,表面性质有时当表面积很大（物质分散度很大）时才表现出来，分散度可用比表面来表示。,或,第七章 表面现象,例 体积为 V 的液体分散为半径为 r 的液滴时比表面积多少？,A = 液滴数4r2,或,第一节 表面能、表面张力、表面热力学,一. 表面能,以l-g 表面为例，液体表面分子与内部分子受力情况不同,内部：分子作用力合力0，移动时能量没有变化,表面：分子作用力合力指向液体内部，,环境作功 转化为表面能 表面积增加,一. 表面能,表面能 = Wr = G,（G的物理意义）,A,为比表面能，简称Gibbs表面能, 物理意义：,单位面积上，表面分子增加的Gibbs自由能 （表面分子多于体相分子的能）， 是体相分子变成表面分子时环境作的功。,二表面张力,在l-g表面上，可以观察到处处有使液面拉紧的力表面张力。如铁环上有皂膜,若使金属框用F 力拉动dx 距离,Wr = Fdx,dG = 2dA = 2ldx,单位：Nm1,演示,二表面张力,物理意义：单位长度中，使液面拉紧的力。,表面张力的方向：垂直于作用线，相切于液面。,表面张力和表面能物理意义不同，但只是同一事物不同方式描述的结果。两者数值相同， 量纲也一致。,Jm2 = Nmm2 = Nm1,在不同场合，按理解方便原则应用 。,三表面热力学,1热力学基本关系式,对高度分散具有较大比表面积的多组分系统，热力学函数应包括4种变量。如：,dG= SdT+Vdp + BdnB + dA,还有其它函数dU，dH，dF也是。,T，p，n不变时 dG = dA,2. 表面张力温度系数,考虑温度T 的影响 dG= SdT+ dA,交叉偏导,三表面热力学,交叉偏导,3. 表面积变化时，热力学函数的计算,(1) S：上式积分,(2) 可逆过程的热Qr,Qr = TS,(3) G与可逆功Wr,G = A = Wr,(4) H,H = G + TS,(Wr) (Qr),环境作功Wr 环境传递的热Qr,四影响的因素,表面张力（表面能）是分子间作用力在表面上的体现，影响作用力的因素有,(1) 物质本性：如液体极性非极性，固体金属有机物 (2) 相界面构成：相界面是两相分子交融区，界面在两相之间。如水水
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