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文档简介
第七章表面化学surfacechemistry 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 4 r2 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 F dx dG 2dA 2 l dx 单位 N m 1 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 J m 2 N m m 2 N m 1 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 T S 3 G与可逆功Wr G A Wr 4 H H G T S 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
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