力东理子大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2)表面活性物质 加入后能使水的表面张力降低的溶质称为表面活性 物质。明显降低水表面张力的物质为表面活性剂 这种物质通常含有亲水的极性基团和憎水的非极 性碳链或碳环有机化合物。亲水基团进入水中, 憎水基团企图离开水而指向空气,在界面定向排 列。 表面活性物质的表面浓度大于本体浓度,增 加单位面积所需的功较纯水小。非极性成分愈大, 表面活性也愈大
27 2)表面活性物质 加入后能使水的表面张力降低的溶质称为表面活性 物质。明显降低水表面张力的物质为表面活性剂 这种物质通常含有亲水的极性基团和憎水的非极 性碳链或碳环有机化合物。亲水基团进入水中, 憎水基团企图离开水而指向空气,在界面定向排 列。 表面活性物质的表面浓度大于本体浓度,增 加单位面积所需的功较纯水小。非极性成分愈大, 表面活性也愈大
归东理子大 4.2 Fraube规则 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 甲酸 Traube研究发现, 65 同一种溶质在低浓度时 表面张力的降低与浓度 乙酸 成正比 .0X 50 丙酸 不同的酸在相同的 丁酸 浓度时,每增加一个 戊酸 CH2,其表面张力降低 35 0.18 0.36 0.54 效应平均可增加约3.2倍 c/(mol.dm 3)
28 4.2Traube 规则 Traube研究发现, 同一种溶质在低浓度时 表面张力的降低与浓度 成正比 甲酸乙酸 丙酸丁酸 戊酸 35 50 65 0.18 0.36 0.54 3 c /(mol dm ) − 不同的酸在相同的 浓度时,每增加一个 CH2,其表面张力降低 效应平均可增加约3.2倍
4.3稀溶液的y∞c曲线的三种类型 力东理子大军 SHANDONG 如矿泉水,井 曲线I dy>o 水,无机盐溶 液等 dc 曲线Ⅱ dyo dc 溶质为可溶性有 机化合物:醇、 醛、酸、酯 曲线Ⅲ <o dc 溶质为表面活性 剂:硬脂酸钠、 长碳氢琏有机酸 盐、烷基磺酸盐( 肥皂和洗涤剂)
29 4.3 稀溶液的~c 曲线的三种类型 曲线I c O II d 0 dc 溶质为可溶性有 机化合物:醇、 醛、酸、酯 曲线Ⅱ d 0 dc > 如矿泉水,井 水,无机盐溶 液等 曲线Ⅲ d 0 dc III 溶质为表面活性 剂:硬脂酸钠、 长碳氢琏有机酸 盐、烷基磺酸盐( 肥皂和洗涤剂) I
力东露子大深 HANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 例1:20℃,p©下,将Tkg水分散成10m半径的小水滴 需做功多少?已知Y=0.0728Nml,p=1000kgm3 解:W,'=Y△A=Y(A2-A) ≌YA2=Y×n×4元r2 而1kg=n×(43πr3×p) n=2.4×1023个 W’=3×103y/r=218kJ 而218kJ的能量相当于1kg水升温50℃所需的能量。对于1kg 水(0.0485m2),表面能约为3.5×103J。对于整个系统的自由能 来说,可忽略不计。 由此可见,表面能只用在巨大表面系统
30 例1: 20℃,p下,将1kg水分散成10-9m半径的小水滴 需做功多少?已知 =0.0728 Nm-1 , =1000 kgm-3 解: Wr ’ = A = (A2 – A1 ) A2 = n 4 r 2 而 1kg = n × ( 4/3r 3 ) n = 2.4 1023个 Wr ’ =310-3 /r=218 kJ 而218 kJ的能量相当于1kg水升温50℃所需的能量。对于1kg 水(0.0485m2 ),表面能约为3.510-3J。对于整个系统的自由能 来说,可忽略不计。 由此可见,表面能只用在巨大表面系统
力东理工大得 NG UNIVERSLTY OF TECHNOLOGY 例2在283K时,可逆地使纯水表面增加1.0m的面积,吸热0.04J。 已知该温度下纯水的表面吉布斯自由能为0.074J/。求该过程的 △G、W△U、△H、△S。 解:△G=Y△A=0.074J/m*1.0=0.074J Wf=△G=0.074J △U=Q+Wf=0.04+0.074J=0.114J △H=△U=0.0114J △S=(△H-△G)/T=1.36*104J/K
31 例2 在283K时,可逆地使纯水表面增加1.0 m2的面积,吸热0.04J。 已知该温度下纯水的表面吉布斯自由能为0.074 J/m2。求该过程的 ΔG、Wf、ΔU、ΔH、 ΔS。 解:ΔG = γ Δ A = 0.074 J/m2 *1.0 =0.074 J Wf = ΔG = 0.074 J ΔU = Q + Wf = 0.04+ 0.074J = 0.114 J ΔH = ΔU = 0.0114 J ΔS = (ΔH-ΔG)/T = 1.36*10-4 J/K