物化习题141148

1、1.56，=1.56，=1.56×10-3mol·dm-3故此种晶体的溶解度为1.56×10-3mol·dm-3. 6-9 20时水在石蜡上的接触角为105°,计算粘附功已知20时水的表面张力为72.8mN·m-1。解：粘 0.054J·m-2 6-12 有机酸同系物的溶液表面张力与其浓度间的关系可用下式表示： (0 )/0 =bln(1+c/a)式中，0和分别是纯溶剂和溶液的表面张力，c是溶液的体相浓度，a和b是经验常数 (1) 导出溶液表面吸附量与浓度c的关系式(2)当c很大，即ca时，上面关系式将导致什么结果?请解释此

2、结果的意义(3)已知19时，丁酸的0b13.1mN·m-1，计算此时饱和吸附量为多少?设此时表面层上丁酸成单分子层吸附，试计算在液面上丁酸分子的截面积 解(1) ，因为（0 )/0bln(1+c/a)0 0bln(1+c/a)所以 (2)当时，即当浓度很大时，在T一定时，表面吸附量是一恒值，即不随浓度而变化，此时称为饱和吸附量 (3)mol·m-2 m2·(分子)-1 6-16 25时测得非离子型表面活性剂CH3(CH2)9(OCH2CH2)5OH在不同浓度的水溶液中的表面张力为：c/ (10-1 molm3)0.10.31.02.05.08.010.020.03

3、0.0s / (mNm1)63.956.247.241.634.030.329.829.629.5试确定其临界胶束浓度（根据-s图的突变点决定），并计算在临界胶束浓度时每个被吸附的表面活性剂分子占据的面积。解：先求出lnc值，再列表如下：c/ (10-1 molm3)0.10.31.02.05.08.010.020.030.0lnc-4.61-3.51-2.30-1.61-0.69-0.2200.691.10s / (mNm1)63.956.247.241.634.030.329.829.629.5作clnc的图(图63)由图可知，突变点的坐标为：ln(c.m.c.)一0.13，29.9mN&

4、#183;m-1所以 cmc0.9mol·m-19×10-4mol·dm-3表面过剩浓度 3.2×10-6mol·m-2m2·(分子)-16一17 在-195.8下用N2测定国产石棉比表面，根据实验数据，算得在不同压力下的吸附量（已换算到标准状态）为：p / kPa6.15912.74518.81125.45131.224V / (cm3)38.843.646.251.456.7又算得p / p00.060140.12400.18360.24050.3048已知样品重为1.211 g，取氮分子面积为16.2 Å2，试用BET

5、吸附等温式计算国产石棉的比表面和常数C。 解：根据BET吸附等温式 由已知数据求出而秒冬丽的值，再列表如下：p / p00.060140.12400.18360.24050.30480.060140.12400.18360.24050.3048作p0/p图(图64)，得一直线。.直线斜率：截距：故 因为，所以C 6-18 从朗格缪尔吸附等温式出发，证明当表面覆盖度很小时，将对q作图应得一直线，直线的斜率为-1。如果在表面覆盖度很小时，将对V作图应得一直线，此直线的斜率等于什么？ 解：朗缪尔吸附等温式为： 即移项得 取对数，lnInb+ln因为 当很小时，ln=-ln所以 lnInb故将In(p

6、)对作图应得一直线，直线的斜率为 621 在101.325kPa 下，lg炭在88K时吸附155cm3。(标准态)氮气，在273K时则吸附15cm3。，试计算等量摩尔吸附焓解：2521J·mol-1故等量摩尔吸附焓为2521J·mol-1四、习题答案 6-1 在20时，把半径为lmm的水滴分散成半径为1×10-3mm的小水滴，问表面增加了多少倍?表面能增加了多少?完成该变化时，环境至少需做功多少?已知20时水的表面张力为72.8mN·m-1 答案：999倍，G=9.14×10-4J；W= -9.14×10-4J6-2 已知20 oC时

7、水的表面张力为72.8 mNm1。若把水分散成小水珠，试计算当水珠半径为105 cm时，弯曲面下附加压力为多少？ 答案：146×106Pa6-3见习题选解6-4见习题选解 6-5 20"C时苯的表面张力为28.9mNm1，摩尔体积为89.2cm3·mol-1计算苯蒸气在一个半径为10nm的圆筒形毛细管中开始凝聚时的相对压力假定毛细管一端是封闭的，接触角为零，并忽略毛细管管壁上的吸附 答案pr/p0=0.81 6-6 20时水的表面张力为72.8 mNm1，汞的表面张力为485 mNm1，汞和水的界面张力为375 mNm-1，问水能否在汞的表面上铺展开？ 答案：能铺

8、展开 6-7 273 K，液体汞的表面张力为470 mNm1，接触角为140 °，试计算在直径为1 mm的毛细管中下降了多少？已知液体在毛细管中升高的关系为：。式中为高度，为重力加速度，= 液体密度蒸气密度。已知= 13.5955 gcm3。 答案：h=-1.08cm 6-8 两个互不混溶的液体A和B之间的粘附功等于单位面积的液-液界面分开并形成两个单独的气-液界面所需的功，即。由表16-1-3知，20时水和正辛烷的表面张力分别为72.8和21.8 mNm1，而正辛烷-水的界面张力为50.8 mNm1，试计算： 正辛烷和水之间的粘附功； 正辛烷和水的内聚功;（3）正辛烷在水面上的起始

9、铺展系数。答案：（1）;(2); ;. 6-11 证明单组分体系的表面焓已知在298 K时液体汞的是487 mNm1，在273 K时是470 mNm1。计算298 K时的，和。 答案：Gs0.487J·m-2；Ss6.8×10-4J·m-1·k-1；Hs0.284J·m-26-12 见习题选解6-13 用一机械装置，可从一稀肥皂溶液上刮下极薄的一层液体，若是在25刮去300cm2表面积，得到2cm2溶液(水重2g)，其中肥皂含量为4.013×10-5 mol，而溶液体相内2cm3中含4.000×10-5mol，试根据吉布斯吸

10、附公式和=0-bc，计算溶液的表面张力已知072mN·m-1 答案：6.13×10-2N·m-16-14 20时不同浓度的正丁醇水溶液的表面张力如下所示：c/ ( molm3)00.020.030.040.050.060.080.10s / (mNm1)72.660.056.854.351.949.846.043.0计算体相浓度为004及008mol·dm-3时的表面过剩浓度和每一吸附分子的平均占有面积 答案：14.02×10-6mol·dm-3；25.58 x 10-6mol·dm-3；S14.13×10-19m

11、·（分子）-1；S22.98×10-19m·（分子）-16-15 20时不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的表面张力如下：c/ ( molm3)044567891012s / (mNm1)72.662.352.448.545.242.040.039.839.639.5计算每个吸附的十二烷基硫酸根离子当饱和吸附时占有的面积(用作图法) 答案：S=1.95×10m2·(离子)-16-16 见习题选解6-17 见习题选解6-18 见习题选解6-19 在273 K，不同压力下炭吸附CO的体积（已校正到压力为101.325 kPa）是p / kPa13.33

12、26.6640.0053.3366.6680.0093.32V / cm310.218.625.531.436.941.646.1炭的质量为3.022 g。画出吸附等温线，并按朗格缪尔吸附等温式求出Vm和b.答案：Vm36.1cm3·g-1;b7.2×10-3Kpa-1 6-20 如果分子吸附时解离成二个碎片，而每个碎片混乱地占据一个位置，试推导出吸附等温式为：。答案：略.6-21 见习题选解6-22 在平衡压力为466.095 kPa，温度为194 K时，N2在炭上的吸附量与在平衡压力为3586.905 kPa，温度为273 K时相同，都是0.894 cm3（标准态），计

13、算等量吸附焓以及273 K时吸附的和. 答案11374J·mol-1；71.23J·K-1·mol-1-；8095J·mol-16-23 在石墨化炭黑样品上，于不同温度(90K和77K)下达到给定吸附量的压力比值为：N2吸附量（V/Vm）0.40.81.2P(90K)/p(70K)14.317.47.8计算对应于每个V/Vm值的等量吸附焓，并讨论得到的结果 答案：与V/Vm对应的吸附焓列表如下：N2吸附量（V/Vm）0.40.81.2-11.8-12.7-9.1结果讨论略。第七章 量子力学基础 从黑体辐射、光电效应和氢原子光谱等实验中，人们开始认识到在微

14、观世界中，量子化现象的普遍存在德布罗意(de Broglie)提出的物质波概念及其被电子衍射等实验的证实，表明了一切微观客体本身都具有粒子和波的双重性质表示微观客体波性的波长和表示粒性的动量m通过普朗克常数k而定量地联系在一起，这就是德布罗意关系式波粒二象性的存在，使得微观粒子的运动没有确定的轨迹，因而任何一个微观粒子，不能同时具有确定的坐标和动量海森堡测不准关系指明了坐标和动量(或者能量和时间)的不确定程度之间的依赖关系：微观体系的运动状态可以用一个含时间t和粒子坐标q的波函数 来描写波函数的绝对值平方(物质波的强度)正比于粒子在空间出现的概率密度，于是微观体系的粒性和波性同时由波函数表示了出来波函数必须具有连续、单值和有限的性质，并且满足态叠加原理在经过归一化以后，波函数对于涉及粒子坐标的整个空间的积分等于1： 若与时间无关，则称所描述的体系状态为定态当体系处于定态时，可以用不含时间的定态波函数来描述.与含时间波函数的关系是 定态体系中，粒子在空间的概率密度分布和能量不随时间而改变对一个无相互作用的定态粒子体系，其体系总能量是各个粒子的能量之和，体系波函数是各个粒子波函数的乘积微观体系的每一个可测力学量F都与一个线性厄米算符p相对应先将可测力学量写成坐标q和动量p的函数，然后按照,的关系就可以将力学量转换成它的算符形式 微观体系