囫理容 第九章 a1 chemas 大分子溶液 难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析OP 例9-1 将某聚合物50×103kg分各种级别,用渗透压法测出各级分的数均摩尔质量M,所得结果见下表: 级分 样品质量/103kg0.250.65220 0.550.15 M/( kg. mol)2×1035×1041×1052×1055×1051×10° 假定每个级分的分子量是均匀的,试计算原聚合物的Mn和Mn。 解:因为nMB=m2,所以 mB r!(n 0.25创032?103065创035?104220创0319103 5′10 12创032?1050.55创035?1050.15创031?10° 5.0′10 =1.836醋0° kg mol ieeB MB 5.0′10 0.25创030.5510-32.20创031.21030.55创030.15 2创0 510 1创05 5创05 =299醋0 mol kg
1 第九章 大分子溶液 首 页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析 [TOP] 例 9-1 将某聚合物 5.0×10-3 kg 分各种级别，用渗透压法测出各级分的数均摩尔质量 Mn，所得结果见下表： 级分 1 2 3 4 5 6 样品质量/10-3kg 0.25 0.65 2.20 1.2 0.55 0.15 Mn / (kg·mol-1 ) 2×103 5×104 1×105 2×105 5×105 1×106 假定每个级分的分子量是均匀的，试计算原聚合物的 Mm 和 Mn 。 解：因为 B B B n M m= ，所以 ( ) 2 B B B B m B B B n M m M n ! M n M m r! n r ! = - 邋 邋 ＝ 3 3 3 4 3 5 3 0 25 10 2 10 0 65 10 5 10 2 20 10 1 10 5 10 . . . - - - - 创 ? 创 ? 创 ? = ´ 3 5 3 5 3 6 3 1 2 10 2 10 0 55 10 5 10 0 15 10 1 10 5 0 10 . . . . - - - - 创 ? 创 ? 创 ? + ´ 5 1 1 836 10 kg mol . - = 醋 B B B n B B B n M m M n M n 邋 邋 ＝ ＝ 3 3 3 3 3 3 3 3 4 5 5 5 6 5 0 10 0 25 10 0 55 10 2 20 10 1 2 10 0 55 10 0 15 10 2 10 5 10 1 10 2 10 5 10 1 10 . . . . . . . - - - - - - - ´ 创 创 创 + + + + + 创 创 创 ＝ 4 -1 = 2 99 10 mol kg . 醋
例9-2 在298K时,测量出某聚合物溶液的相对粘度如下 浓度c/(kgm3)1.52 4.58 5.41 1.2261.4251.79719822177 求此聚合物的特性粘度[以 解:对于聚合物的稀溶液,增比粘度np、相对粘度n与浓度c的关系为 h==]+h, hc h]-k[于c (2) 以题给数据计算得np/和lnlc的值,列于下表 浓度c/(kgm3 4.58 5.416.23 0.2260.425 0.7970.982 (np/c)/(m3kg)0.1480.1570.1740.1820.189 (lnmn/c)/(m3kg1)0.1340.1310.1280.1270.125 上述数据按(1)、(2)两式进行拟合,所得截距分别为0.134、0.137m3kgl,故所求的特性粘度为 [=(1.34+1.37)/2≈1.36m3kg 例 在一渗析膜左侧将1、3×103kg盐基胶体(RH)溶于0.100dm3的极稀盐酸中,胶体酸完全解离。渗 析膜右侧置10×104m3纯水。25℃下达平衡后测得左侧、右侧的pH值分别为267和3.26,求胶体酸的 摩尔质量 解:设RH的初始浓度为x,盐酸的初始浓度为y,平衡后膜右侧盐酸的浓度为z,在达到渗透后渗 析膜两侧的离子浓度如下图: [H]左=x+y 渗析膜 [H]右=二 [C]l和= 由题意知-g1210=36,1解得m1=93mdm 根据 Donnan平衡[H][C]左=[H](Cl],即
2 例 9-2 在 298 K 时，测量出某聚合物溶液的相对粘度如下： 浓度 c （/ kg·m-3） 1.52 2.71 4.58 5.41 6.23 ηr 1.226 1.425 1.797 1.982 2.177 求此聚合物的特性粘度[η]。 解：对于聚合物的稀溶液，增比粘度 ηsp、相对粘度 ηr与浓度 c 的关系为 [ ] [ ] sp 2 1 k c c h = + h h （1） [ ] [ ] 2 r 2 ln k c c h = - h h （2） 以题给数据计算得 ηsp/c 和 lnηr/c 的值，列于下表： 浓度 c /（kg·m-3） 1.52 2.71 4.58 5.41 6.23 ηsp 0.226 0.425 0.797 0.982 1.177 (ηsp/c)/（m3·kg-1） 0.148 0.157 0.174 0.182 0.189 (lnηr/c)/（m3·kg-1） 0.134 0.131 0.128 0.127 0.125 上述数据按（1）、（2）两式进行拟合，所得截距分别为 0.134、0.137 m3·kg-1，故所求的特性粘度为 [η]＝（1.34+1.37）/2 ≈1.36 m3·kg-1 例 9-3 在一渗析膜左侧将 1.3×10-3 kg 盐基胶体（RH）溶于 0.100 dm3 的极稀盐酸中，胶体酸完全解离。渗 析膜右侧置 1.0×10-4 m3 纯水。25℃下达平衡后测得左侧、右侧的 pH 值分别为 2.67 和 3.26，求胶体酸的 摩尔质量。 解：设 RH 的初始浓度为 x，盐酸的初始浓度为 y，平衡后膜右侧盐酸的浓度为 z，在达到渗透后渗 析膜两侧的离子浓度如下图： 左 右 [R- ]左＝x 渗 [H+ ]左＝x+y-z 析 [H+ ]右＝z [Cl- ]左＝y-z 膜 [Cl- ]右＝z 由题意知 { } 3 lg H 10 3 26 . 轾+ - - ? 臌 右 ＝ ，解得[H+ ]右＝z＝0.55 mol·m-3 根据 Donnan 平衡 [H+ ]左[Cl- ]左＝[H+ ]右[Cl- ]右，即
(x+y-=)(y-z)= 又有-g1210=267,即g{x+y-2)10)=267 解得(x+yz)=2.14 mom3 (1)、(2)式联立 !(x+y0.550-055=0.552 (x+y-0.55)2.14 解得 x=2.00 mol m,y=0.69 mol- m-3 故RH的摩尔质量为 w211200创010+-650ml.g 学生自测题[ToP 1.在一种大小均一的大分子化合物中,若混入少量平均分子质量低的组分,这时平均相对分子质 量。三者影响程度的大小顺序是 B.M2、Mm、Mn D.Mz、Mn、Mm 2.大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的 A.丁达尔效应显著 渗透压大 C.不能透过半透膜 D.对电解质敏感 3.测定大分子溶液中大分子化合物的平均分子量不宜采用的方法是 A.渗透压法B.光散射法 C.冰点降低法 D.粘度法 4.下列性质中大分子溶液不具备的是 A.系统具有很大的相界面 B.扩散慢 C.不能透过半透膜 D.具有丁达尔效应 5.当液体的切变速率与切应力的关系为一不通过原点的曲线时,该流体为 A.牛顿型 B.塑流型 C.假塑流型D.胀流型 6.与大分子化合物的粘均分子量有定量关系的是 A.相对粘度 B.增比粘度 C.比浓粘度D.特性粘度 7.相同物质的量浓度下,大分子溶液的渗透压与溶液的渗透压之间的大小关系是 3
3 (x+y-z)( y-z) = z 2 （1） 又有 { } 3 lg H 10 2 67 . 轾+ - - ? 臌 左 ＝ ，即 { } 3 lg 10 2 67 x y z . - - + - ? （ ） ＝ 解得 （x+y-z）＝2.14 mol·m-3 （2） （1）、（2）式联立 2 ( + -0.55)( -0.55)=0.55 ( + -0.55)=2.14 x y y x y ì í î 解得 x＝2.00 mol·m-3， y＝0.69 mol·m-3 故 RH 的摩尔质量为 [ ] 3 -1 4 1 3 10 6 50mol kg RH 2 00 1 0 10 m . M . V . . - - ´ = = ? 创 = 学生自测题 [TOP] · 1．在一种大小均一的大分子化合物中，若混入少量平均分子质量低的组分，这时平均相对分子质 量。三者影响程度的大小顺序是 ( ) A. Mn、Mm、Mz B. Mz、Mm、Mn C. Mn、Mz、Mm D. Mz、Mn、Mm 2．大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的 （ ） A. 丁达尔效应显著 B. 渗透压大 C. 不能透过半透膜 D. 对电解质敏感 3．测定大分子溶液中大分子化合物的平均分子量不宜采用的方法是 ( ) A. 渗透压法 B. 光散射法 C. 冰点降低法 D. 粘度法 4．下列性质中大分子溶液不具备的是 （ ） A. 系统具有很大的相界面 B. 扩散慢 C. 不能透过半透膜 D. 具有丁达尔效应 5．当液体的切变速率与切应力的关系为一不通过原点的曲线时，该流体为 （ ） A. 牛顿型 B. 塑流型 C. 假塑流型 D. 胀流型 6．与大分子化合物的粘均分子量有定量关系的是 （ ） A. 相对粘度 B. 增比粘度 C. 比浓粘度 D. 特性粘度 7．相同物质的量浓度下，大分子溶液的渗透压与溶液的渗透压之间的大小关系是 （ ）
A.前者大于后者B.前者小于后者C.一样大D.不能确定 8.测定大分子电解质溶液的渗透压时,必须考虑 Donnan平衡,产生 Donnan平衡的根本原因在于 () A.大分子电解质溶液的粘度大 B.大离子浓度大,影响小离子通过半透膜 C.小离子浓度大,影响大离了通过半透膜 D.大离子不能透过半透膜,而其静电作用使小离子在半透膜两边浓度不均 9.将大分子电解质NaR的水溶液与纯水用半透膜隔开,达到 Donnan平衡后,膜外水的PH值 A.大于7 B.小于7 C.等于7D.不能确定 10.凝胶是介于固体和液体之间的分散系统,下列关于刚性凝胶的描述,不正确的是) A.它是非膨胀性的 B.常具有多孔性的结构 C.凡是能润湿的液体,其吸收作用并无选择性 D.线性大分子所形成的凝胶多属刚性凝胶 学生自测答案mOP 4.A 10.D
4 A. 前者大于后者 B. 前者小于后者 C. 一样大 D. 不能确定 8．测定大分子电解质溶液的渗透压时，必须考虑 Donnan 平衡，产生 Donnan 平衡的根本原因在于 （ ） A. 大分子电解质溶液的粘度大 B. 大离子浓度大，影响小离子通过半透膜 C. 小离子浓度大，影响大离了通过半透膜 D. 大离子不能透过半透膜，而其静电作用使小离子在半透膜两边浓度不均 9．将大分子电解质 NaR 的水溶液与纯水用半透膜隔开，达到 Donnan 平衡后，膜外水的 PH 值 （ ） A. 大于 7 B. 小于 7 C. 等于 7 D. 不能确定 10．凝胶是介于固体和液体之间的分散系统，下列关于刚性凝胶的描述，不正确的是 （ ） A. 它是非膨胀性的 B. 常具有多孔性的结构 C. 凡是能润湿的液体，其吸收作用并无选择性 D. 线性大分子所形成的凝胶多属刚性凝胶 学生自测答案 [TOP] 1．A 2．C 3．C 4．A 5．B 6．D 7．A 8．D 9．A 10．D