物理化学课后答案 - 第五版 - 科学出版社 - 董元彦主编

PP*?102 8.78 0.832 3.53.013.64 1.263 22.11 1.905 29.92 2.598 38.91 3.504 P?(P*?P)/(kg/m3)

P/Γ(P-P)*

P/Г(P

2.52.01.51.00.50.00510152025**303540P/PP?(P*?P)?m??1C?1P?()?mC?mCP*11??6.06m3/kg斜率?截距0.082?0.083

?m6.06m3?kg?1?6.02?1023mol?1?1.62?10?19m2LAm??2.64?107m2/kg0.02240.0224m3?mol?18-11 设2克木炭吸附A的质量为mA(g) , 溶质A的初始浓度为CA,0 = 2 g·dm-3,则

s?0 吸附量 ??mA(g/g) 2 吸附后A的平衡浓度为CA , CA = CA,0 – mA/V = 2-mA/1= 2-mA (g·dm-3)

m ??0.5C A?0.5(2?mA)3

2 整理的 mA?mA?2?0

即 (mA?1)?(mA?1)?0 (mA?1)(mA?mA?1)?(mA?1)?0 (mA?1)(mA?mA?2)?0

解得 mA = 1g 8-12 解 C0/(mol/m3) C/(mol/m3) Г/(mol/kg)

23131325.993 4.7 6.465×102 -10.584 8.548 1.018×101 -19.98 16.62 1.68×101 -49.93 43.52 3.205×101 -200.4 183.2 8.6×101 -36

(5.993?4.7)?100?10?6???1000?6.465?10?2mol/kg2CC1????m?mb111????m?mbC将1/Г对1/C作图,截距=1/Гm,斜率=1/Гmb

1/C 1/Г

1/Г(×10 )16140.212766 15.48947 0.116986 9.82318 0.060168 5.95238 0.022978 3.12012 0.005459 1.16279

1210864200.000.050.100.150.200.2561/Г 1/C截距=0.5=1/Гm→Гm=2(mol/kg)

斜率=90.62=1/Гmb→b=5.52×103(m3/mol)

11?90.62?0.5?C8-16 开尔文公式可用来计算固体化合物球形颗粒的分解压力。固体CaCO3的密度是3900kg/m3,在773.15K的表面张力是1.210N/m,分解压是101.325Pa。如果固体CaCO3被磨碎成半径为30×10-9m的颗粒,则在773.15K时的分解压是多少? 解:

lnPr*P0*?2?M1()?RTrPr*2?1.210?50?10?3ln?101.3253900?8.314?773.15?30?10?9?Pr*?119.01Pa-

8-17 将直径为4.0×104m的毛细管插入水银中,毛细管中的水银面低于外液面h=0.0136m,水银和玻璃的接触角θ=140°,水银密度ρ=13.550kg/dm3。计算实验温度下水银的表面张力。

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2?cosθ?P??ρghR2???cos140?13.550?103?9.807?(?0.0136)?44.0?102??0.2359N/m8-19 273.15K,活性炭用于吸附CHCl3,活性炭的饱和吸附量是93.8dm3/kg。当CHCl3的平

衡压力是13.375kPa时,相应的吸附量是82.5 dm3/kg,计算:

(1) Langmuir吸附定温式中的“b”。 (2) 当平衡压力是6.6672kPa时的吸附量

?bP??m1?bP93.8?b?13.37582.5??b?0.546kPa?11?b?13.375

8-20 两个容器。一个体积100dm3,装有100mg的气体,另一个体积10dm3,装有10mg

的同一种气体。当把1g的活性炭分别装入两个容器中,则哪个容器中的气体别吸收的最多?为什么?

?bP93.8?0.546?6.6672??m??73.6dm3/kg1?bP1?0.546?6.6672答: 一样多,因为初始压力一样。

第9章 胶体化学

习题9.1 用As2O3与过量H2S制备As2S3溶胶,稳定剂为H2S。判断下列电解质对该溶胶聚沉能力的强弱顺序:(a)NaCl;(b)MgCl2;(c)MgSO4;(d)AlCl3

答:稳定剂H2S在水溶液中电离成H+和HS-,根据胶核优先吸附有相似组成的离子HS-,可知该As2S3溶胶中胶粒带负电。电解质中的反离子价数越高,其聚沉能力越强;与胶粒具有相同电荷离子价数越高,其聚沉能力越弱,所以上述四种电解质聚沉能力大小顺序为(d)>(b)>(c) >(a).

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习题9.2 氧化铁溶胶中胶体的平均半径为4.0×10-9m。将溶胶稀释5000倍,在超显微镜下进行观察,视野容积为2.4×10-14m3,在连续25次观测中的粒子总数为72。假定粒子为球形,粒子的密度为5.2×103kg·m-3,试求:(1)该溶胶的原始浓度为若干?(2)求出1dm3溶胶中所含氧化铁的粒子数,并求出其总表面积。

解:(1)该溶胶的原始浓度

(2)1dm3溶胶中所含氧化铁的粒子数为1.0×10-9mol 即6.02×1014个。 其总表面积= 4πr2×6.02×1014

= 4×3.14×(4.0×10-9)2×6.02×1014 = 0.12m2

习题9.3 在293K,水的黏度为1.002×10-3Pa·s,金溶胶的扩散系数测定值为1.38×10-10m2s-1,试求金溶胶粒子的半径为若干? 解:扩散系数与粒子半径之间的关系为

习题9.4 在293K,半径为2×10-4m和2×10-5m的土壤颗粒在水中的沉降速度各为多少?水和土的密度分别为1×103和2.65×103kg·m-3,水的黏度为1.002× 10-3Pa·s,重力加速度为9.8m·s-2。

解:球形粒子在重力场中匀速沉降时,沉降速度

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对于半径为2×10-4m的土壤颗粒:

对于半径为2

10-5 m的土壤颗粒:

习题9.5 已知水与玻璃界面的电动电势为0.05V,试求在298K时,水在电渗仪中流过的速度为多少 m·s-1?假定玻璃毛细管长为0.01m,直径为1 压为40V。已知η=1.03×10-3Pa·s,ε=81.1。

10-4m,加在毛细管两端的电

解:水的电渗速度

习题9.6 已知Fe(OH)3水溶胶胶粒(球形)在20min内,电极相距0.3m,外加电压150V的电场中移动距离为0.024m,求298K时胶粒界面的电动电势。

解:对于球形的粒子而言

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