表面現(xiàn)象7.1表面張力

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1、第七章表面化學(xué)surfacechemistry第七章表面現(xiàn)象有許多現(xiàn)象與物質(zhì)的表面性質(zhì)有關(guān)，如液滴在不同固體表面有不同的形狀，活性炭能去除冰箱中的異味，藥物微?；稍黾悠淙芙舛?，選擇合適的溶劑可增加皮膚吸收等。表面是兩相的分界面，有液－氣固－氣液－液固－液界面（廣義表面）表面性質(zhì)有時當(dāng)表面積很大（物質(zhì)分散度很大）時才表現(xiàn)出來，分散度可用比表面來表示?；虮砻娴谄哒卤砻娆F(xiàn)象例體積為V的液體分散為半徑為r的液滴時比表面積多少？A=液滴數(shù)?4?r2或第一節(jié)表面能、表面張力、表面熱力學(xué)一.表面能以l-g表面為例，液體表面分子與內(nèi)部分子受力情況不同

2、內(nèi)部：分子作用力合力＝0，移動時能量沒有變化表面：分子作用力合力指向液體內(nèi)部，環(huán)境作功?轉(zhuǎn)化為表面能表面積增加當(dāng)把體相分子拉向表面時（T,p,n不變）一.表面能環(huán)境作功?轉(zhuǎn)化為表面能表面積增加當(dāng)把體相分子拉向表面時（T,p,n不變）表面能=Wr'=?G（?G的物理意義）??A?為比表面能，簡稱Gibbs表面能?G=??A?物理意義：單位面積上，表面分子增加的Gibbs自由能（表面分子多于體相分子的能），是體相分子變成表面分子時環(huán)境作的功。dxF二．表面張力l在l-g表面上，可以觀察到處處有使液面拉緊的力––––表面張力。如鐵環(huán)上有皂膜刺

3、破若使金屬框用F力拉動dx距離?Wr'=F?dxdG=??2dA=??2?l?dx單位：N?m–1演示二．表面張力σ物理意義：單位長度中，使液面拉緊的力。表面張力的方向：垂直于作用線，相切于液面。表面張力和表面能物理意義不同，但只是同一事物不同方式描述的結(jié)果。兩者數(shù)值相同，量綱也一致。J?m–2=N?m?m–2=N?m–1在不同場合，按理解方便原則應(yīng)用。dxFl若使金屬框用F力拉動dx距離?Wr'=F?dxdG=??2dA=??2?l?dx單位：N?m–1三．表面熱力學(xué)1．熱力學(xué)基本關(guān)系式對高度分散具有較大比表面積的多組分系統(tǒng)，熱力學(xué)函

4、數(shù)應(yīng)包括4種變量。如：dG=–SdT+Vdp+??BdnB+?dA還有其它函數(shù)dU，dH，dF也是。T，p，n不變時dG=?dA2.表面張力溫度系數(shù)考慮溫度T的影響dG=–SdT+?dA交叉偏導(dǎo)稱之為表面張力溫度系數(shù)三．表面熱力學(xué)交叉偏導(dǎo)3.表面積變化時，熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算(1)?S：上式積分(2)可逆過程的熱QrQr=T?S(3)?G與可逆功Wr'?G=??A=Wr'(4)?H?H=?G+T?S(Wr')(Qr)環(huán)境作功Wr'環(huán)境傳遞的熱Qr可見表面積可逆擴(kuò)大時，系統(tǒng)能量變化來自四．影響?的因素表面張力（表面能）是分子間作用力在表面上的

5、體現(xiàn)，影響作用力的因素有(1)物質(zhì)本性：如液體?極性>?非極性，固體?金屬>?有機(jī)物(2)相界面構(gòu)成：相界面是兩相分子交融區(qū)，界面?在兩相?之間。如?水