第十章 表面化学 本章基本要求 §10-0基本概念及术语 §10-1表面张力 §10-2润湿现象 §10-3弯曲液面的附加压力和毛细现象 §10-4亚稳状态和新相生成 §10-5固体表面上的吸附作用 §10-6等温吸附 §10-7溶液表面的吸附 *§10-8表面活性物质(自学) 理论与科研结合应用实例 科学家史话 参考书
第十章 表面化学 本章基本要求 §10-0基本概念及术语 §10-1表面张力 §10-2润湿现象 §10-3弯曲液面的附加压力和毛细现象 §10-4亚稳状态和新相生成 §10-5固体表面上的吸附作用 §10-6等温吸附 §10-7溶液表面的吸附 *§10-8表面活性物质(自学) 理论与科研结合应用实例 科学家史话 参考书
本章基本要求 理解表面张力及表面吉布斯函数的概念。 理解接触角、润湿、附加压力的概念及其与表面张力的关系。 理解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。 理解亚稳状态与新相生成的关系。 ·了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用与应用。 了解吉布斯吸附公式的含义和应用。 理解物理吸附与化学吸附的含义和区别。 了解兰格缪尔单分子层吸附理论,理解兰格缪尔吸附等温式
本章基本要求 • 理解表面张力及表面吉布斯函数的概念。 • 理解接触角、润湿、附加压力的概念及其与表面张力的关系。 • 理解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。 • 理解亚稳状态与新相生成的关系。 • 了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用与应用。 • 了解吉布斯吸附公式的含义和应用。 • 理解物理吸附与化学吸附的含义和区别。 • 了解兰格缪尔单分子层吸附理论,理解兰格缪尔吸附等温式
§10-0 基本概念及术语 1.表面现象 在相界面上发生的物理化学现象都称为表面现象,产生的原 因:物质表面分子与内部分子受力不同。 2.分散度 物质的分散度越高其表面积就越大,分散度一般用比表面积 表示。 比表面积(specific surface area):每单位体积或质量的物质 所具有的表面积,用A表示。 As=A/V 3.界面与表面 界面:任意两相的接触面。 表面:物质与真空、本身的饱和蒸气或含饱和蒸气的空气之间 的接触面。(有时两者混用。)
§10-0 基本概念及术语 1.表面现象 在相界面上发生的物理化学现象都称为表面现象,产生的原 因:物质表面分子与内部分子受力不同。 2.分散度 物质的分散度越高其表面积就越大,分散度一般用比表面积 表示。 比表面积(specific surface area):每单位体积或质量的物质 所具有的表面积,用AS表示。 AS=A/V 3.界面与表面 界面:任意两相的接触面。 表面:物质与真空、本身的饱和蒸气或含饱和蒸气的空气之间 的接触面。(有时两者混用。)
§10-1 表面张力 surface tension 、表面张力、表面功及比表面吉布斯函数 1.表面张力(surface tension) 沿液体表面,垂直作用于边界单位长度上的紧缩力,用σ表示。 F A=21·△x △x W可’=F·△x=oA=σ·21Ax F=6·21 o=F/2·1
§10-1 表面张力 surface tension 一、表面张力、表面功及比表面吉布斯函数 1.表面张力(surface tension ) 沿液体表面,垂直作用于边界单位长度上的紧缩力,用表示。 x F l A=2·l · x W可 ’=F · x= A= ·2·l x F= ·2·l =F/2 ·l
2.表面功 在恒温恒压下增加单位表面积所增加的功: o=dF/dl=8W'r/dA 3.比表面吉布斯函数(surface free energy) 在恒温恒压下增加单位表面积吉布斯函数的增量 o=dF/d1=(OG/OA)p 4.自发过程 在恒温恒压下:dG(表面)=odA+Ado<O 5.表面功及组成变化的热力学基本方程式 dU=TdS-pdV+>ugdng+odA dH=-SdT+Vdp+Eupdng+odA dA=TdS-pdV+Eupdng+odA dG=-SdT+Vdp+Eupdng+odA
2.表面功 在恒温恒压下增加单位表面积所增加的功: =dF/dl=W’r/dA 3.比表面吉布斯函数(surface free energy ) 在恒温恒压下增加单位表面积吉布斯函数的增量 =dF/dl=(G/A)P 4.自发过程 在恒温恒压下: dG(表面)=dA+Ad <0 5.表面功及组成变化的热力学基本方程式 dU= TdS-pdV+BdnB+dA dH= -SdT+Vdp+BdnB+dA dA= TdS-pdV+BdnB+dA dG= -SdT +Vdp+BdnB+dA