物理化學(xué)公式

1、第七章 電 化 學(xué)主要公式及其適用條件1遷移數(shù)及電遷移率電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是依靠電解質(zhì)溶液中正、負(fù)離子的定向運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)電，即正、負(fù)離子分別承擔(dān)導(dǎo)電的任務(wù)。但是，溶液中正、負(fù)離子導(dǎo)電的能力是不同的。為此，采用正(負(fù))離子所遷移的電量占通過(guò)電解質(zhì)溶液的總電量的分?jǐn)?shù)來(lái)表示正(負(fù))離子之導(dǎo)電能力，并稱之為遷移數(shù)，用t+ ( t- ) 表示。即正離子遷移數(shù)負(fù)離子遷移數(shù)上述兩式適用于溫度及外電場(chǎng)一定而且只含有一種正離子和一種負(fù)離子的電解質(zhì)溶液。式子表明，正(負(fù))離子遷移電量與在同一電場(chǎng)下正、負(fù)離子運(yùn)動(dòng)速率與 有關(guān)。式中的u+ 與u- 稱為電遷移率，它表示在一定溶液中，當(dāng)電勢(shì)梯度為1Vm-1 時(shí)正、負(fù)離子的運(yùn)動(dòng)速

2、率。若電解質(zhì)溶液中含有兩種以上正(負(fù))離子時(shí)，則其中某一種離子B的遷移數(shù)t B計(jì)算式為 2電導(dǎo)、電導(dǎo)率與摩爾電導(dǎo)率衡量溶液中某一電解質(zhì)的導(dǎo)電能力大小，可用電導(dǎo)G，電導(dǎo)率與摩爾電導(dǎo)率來(lái)表述。電導(dǎo)G與導(dǎo)體的橫截面As及長(zhǎng)度l之間的關(guān)系為式中稱為電導(dǎo)率，表示單位截面積，單位長(zhǎng)度的導(dǎo)體之電導(dǎo)。對(duì)于電解質(zhì)溶 液，電導(dǎo)率則表示相距單位長(zhǎng)度，面積為單位面積的兩個(gè)平行板電極間充滿 電解質(zhì)溶液時(shí)之電導(dǎo)，其單位為S m-1。若溶液中含有B種電解質(zhì)時(shí)，則該溶液的電導(dǎo)率應(yīng)為B種電解質(zhì)的電導(dǎo)率之和，即雖然定義電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率時(shí)規(guī)定了電極間距離、電極的面積和電解質(zhì)溶液的體積，但因未規(guī)定相同體積電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)的量，于是

3、，因單位體積中電解質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而導(dǎo)致電導(dǎo)率不同。為了反映在相同的物質(zhì)的量條件下，電解質(zhì)的導(dǎo)電能力，引進(jìn)了摩爾電導(dǎo)率的概念。電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率定義是該溶液的電導(dǎo)率與其摩爾濃度c之比，即表示了在相距為單位長(zhǎng)度的兩平行電極之間放有物質(zhì)的量為1 mol電解質(zhì)之溶液的電導(dǎo)。單位為S m2 mol-1 。使用時(shí)須注意：(1)物質(zhì)的量之基本單元。因?yàn)槟畴娊赓|(zhì)B的物質(zhì)的量nB正比于B的基本單元的數(shù)目。例如，在25 0C下，于相距為l m的兩平行電極中放人1mol BaSO4(基本單元)時(shí)，溶液濃度為c ，其(BaSO4 ，298.15K)= 2.87010-2 S m2 mol-1 。若基本單元取(

4、BaS04)，則上述溶液的濃度變?yōu)閏，且c=2c 。于是，(BaS04，298.15K)= (BaS04，298.15K)=1.43510-2 S m2 mol-1；(2)對(duì)弱電解質(zhì)，是指包括解離與未解離部分在內(nèi)總物質(zhì)的量為1 mol的弱電解質(zhì)而言的。是衡量電解質(zhì)導(dǎo)電能力應(yīng)用最多的，但它數(shù)值的求取卻要利用電導(dǎo)率，而的獲得又常需依靠電導(dǎo)G的測(cè)定。3. 離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律與單種離子導(dǎo)電行為摩爾電導(dǎo)率與電解質(zhì)的濃度c之間有如下關(guān)系: 此式只適用于強(qiáng)電解質(zhì)的稀溶液。式中A與 在溫度、溶液一定下均為常數(shù)。是c0時(shí)的摩爾電導(dǎo)率，故稱為無(wú)限稀釋條件下電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率。是電解質(zhì)的重要特性數(shù)據(jù)，因?yàn)闊o(wú)限稀釋時(shí)離

5、子間無(wú)靜電作用，離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)彼此互不影響，所以，在同一溫度、溶劑下，不同電解質(zhì)的數(shù)值不同是因組成電解質(zhì)的正、負(fù)離子的本性不同。因此，進(jìn)一步得出式中與分別為電解質(zhì)全部解離時(shí)的正、負(fù)離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)，與則分別為溶液無(wú)限稀時(shí)正、負(fù)離子的摩爾電導(dǎo)率。此式適用溶劑、溫度一定條件下，任一電解質(zhì)在無(wú)限稀時(shí)的摩爾電導(dǎo)率的計(jì)算。而和可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出一種電解質(zhì)在無(wú)限稀時(shí)的與遷移數(shù) ，再由下式算出：利用一弱電解質(zhì)的值及一同溫同溶劑中某一濃度(稀溶液)的該弱電解質(zhì)之，則從下式可計(jì)算該弱電解質(zhì)在該濃度下的解離度: 4電解質(zhì)離子的平均活度和平均活度系數(shù)強(qiáng)電解質(zhì)解離為離子和離子，它們的活度分別為a， a+ ，a - ，三者間

6、關(guān)系如下：因?qū)嶒?yàn)只能測(cè)得正、負(fù)離子的平均活度，而與a，a+，a - 的關(guān)系為另外 式中：稱為平均質(zhì)量摩爾濃度，其與正、負(fù)離子的質(zhì)量摩爾濃度b+，b- 的關(guān)系為 。 式中稱離子平均活度系數(shù)，與正、負(fù)離子的活度系數(shù)，的關(guān)系為 。5. 離子強(qiáng)度與德拜休克爾極限公式離子強(qiáng)度的定義式為 。式中bB與ZB分別代表溶液中某離子B的質(zhì)量摩爾濃度與該離子的電荷數(shù)。單位為molkg -1。I 值的大小反映了電解質(zhì)溶液中離子的電荷所形成靜電場(chǎng)強(qiáng)度之強(qiáng)弱。I的定義式用于強(qiáng)電解質(zhì)溶液。若溶液中有強(qiáng)、弱電解質(zhì)時(shí)，則計(jì)算I值時(shí)，需將弱電解質(zhì)解離部分離子計(jì)算在內(nèi)。德拜休克爾公式：上式是德拜休克爾從理論上導(dǎo)出的計(jì)算 的式子，它

7、只適用于強(qiáng)電解質(zhì)極稀濃度的溶液。A為常數(shù)，在25 0C的水溶液中A= - 0.509(kgmol-1)1/2 。6. 可逆電池對(duì)環(huán)境作電功過(guò)程的，及Qr的計(jì)算在恒T，p，可逆條件下，若系統(tǒng)經(jīng)歷一過(guò)程是與環(huán)境間有非體積功交換時(shí)，則 DG = Wr當(dāng)系統(tǒng)(原電池)進(jìn)行1 mol反應(yīng)進(jìn)度的電池反應(yīng)時(shí)，與環(huán)境交換的電功W= - zFE，于是 DrGm= -zFE 式中z為1mol反應(yīng)進(jìn)度的電池反應(yīng)所得失的電子之物質(zhì)的量，單位為mol電子mol反應(yīng)，F(xiàn)為1mol電子所帶的電量，單位為C mol-1電子。如能得到恒壓下原電池電動(dòng)勢(shì)隨溫度的變化率(亦稱為電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù))，則恒壓下反應(yīng)進(jìn)度為1mol的電池反

8、應(yīng)之熵差 DrSm可由下式求得:Dr S m =再據(jù)恒溫下，DrGm = DrHm T Dr Sm，得Dr Hm = -zFE + zFT 。此式與DrGm一樣，適用于恒T，p 下反應(yīng)進(jìn)度為1mol的電池反應(yīng)。若電池反應(yīng)是在溫度為T(mén) 的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行時(shí)，則于是 此式用于一定溫度下求所指定的原電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。式中稱為標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)。7. 原電池電動(dòng)勢(shì)E的求法計(jì)算原電池電動(dòng)勢(shì)的基本方程為能斯特方程。如電池反應(yīng)aA(aA)+cC(aC) = dD(aD)+f F(aF)則能斯特方程為上式可以寫(xiě)成 上式表明，若已知在一定溫度下參加電池反應(yīng)的各物質(zhì)活度與電池反應(yīng)的得失電子的物質(zhì)的量，則E就可求。反之

9、，當(dāng)知某一原電池的電動(dòng)勢(shì)，亦能求出參加電池反應(yīng)某物質(zhì)的活度或離子平均活度系數(shù) 。應(yīng)用能斯特方程首要的是要正確寫(xiě)出電池反應(yīng)式。在溫度為T(mén)，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下且氫離子活度aH+為1時(shí)的氫電極定作原電池陽(yáng)極并規(guī)定該氫電極標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為零，并將某電極作為陰極(還原電極)，與標(biāo)準(zhǔn)氫組成一原電池，此電池電動(dòng)勢(shì)稱為還原電極的電極電勢(shì)，根據(jù)能斯特方程可以寫(xiě)出該電極電勢(shì)與電極上還原反應(yīng)的還原態(tài)物質(zhì)活度a(還原態(tài))及氧化態(tài)物質(zhì)活度a(氧化態(tài))的關(guān)系利用上式亦能計(jì)算任一原電池電動(dòng)勢(shì)。其計(jì)算方法如下：對(duì)任意兩電極所構(gòu)成的原電池，首先利用上式計(jì)算出構(gòu)成該原電池的兩電極的還原電極電勢(shì)，再按下式就能算出其電動(dòng)勢(shì)E： E = E(陰

10、)E(陽(yáng))式中E(陰)與E(陽(yáng))分別為所求原電池的陰極和陽(yáng)極之電極電勢(shì)。若構(gòu)成原電池的兩電極反應(yīng)的各物質(zhì)均處在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，則上式改寫(xiě)為:與可從手冊(cè)中查得。8極化電極電勢(shì)與超電勢(shì)當(dāng)流過(guò)原電池回路電流不趨于零時(shí)，電極則產(chǎn)生極化。在某一電流密度下的實(shí)際電極電勢(shì)E與平衡電極電勢(shì)E(平)之差的絕對(duì)值稱為超電勢(shì)h，它們間的關(guān)系為h (陽(yáng)) = E(陽(yáng)) -E (陽(yáng)，平)h (陰) = E(陰，平) - E(陰)上述兩式對(duì)原電池及電解池均適用。第十章 界面現(xiàn)象主要公式及其適用條件1比表面吉布斯函數(shù)、比表面功及表面張力 面吉布斯函數(shù)為恒T，p及相組成不變條件下，系統(tǒng)由于改變單位表面積而引起系統(tǒng)吉布斯函數(shù)的變化

11、量，即,單位為。 張力是指沿著液(或固)體表面并垂直作用在單位長(zhǎng)度上的表面收縮力，單位為。 面功為在恒溫、恒壓、相組成恒定條件下，系統(tǒng)可逆增加單位表面積時(shí)所獲得的可逆非體積功，稱比表面功，即，單位為。 張力是從力的角度描述系統(tǒng)表面的某強(qiáng)度性質(zhì)，而比表面功及比表面吉布斯函數(shù)則是從能量角度描述系統(tǒng)表面同一性質(zhì)。三者雖為不同的物理量，但它們的數(shù)值及量綱相同，只是表面張力的單位為力的單位與后兩者不同。2拉普拉斯方程與毛細(xì)現(xiàn)象 (1) 曲液面下的液體或氣體均受到一個(gè)附加壓力的作用，該的大小可由拉普拉斯方程計(jì)算，該方程為式中：為彎曲液面內(nèi)外的壓力差；為表面張力；r為彎曲液面的曲率半徑。 注意：計(jì)算時(shí)，無(wú)論

12、凸液面或凹液面，曲率半徑r一律取正數(shù)，并規(guī)定彎曲液面的凹面一側(cè)壓力為，凸面一側(cè)壓力為，一定是減，即 附加壓力的方向總指向曲率半徑中心； 對(duì)于在氣相中懸浮的氣泡，因液膜兩側(cè)有兩個(gè)氣液表面，所以泡內(nèi)氣體所承受附加壓力為。 (2) 曲液面附加壓力引起的毛細(xì)現(xiàn)象。當(dāng)液體潤(rùn)濕毛細(xì)管管壁時(shí)，則液體沿內(nèi)管上升，其上升高度可按下式計(jì)算式中：為液體表面張力；為液體密度；g為重力加速度；為接觸角；r為毛細(xì)管內(nèi)徑。 注意：當(dāng)液體不潤(rùn)濕毛細(xì)管時(shí)，則液體沿內(nèi)管降低。3開(kāi)爾文公式式中：為液滴的曲率半徑為r時(shí)的飽和蒸氣壓；p為平液面的飽和蒸氣壓；，M，分別為液體的密度、摩爾質(zhì)量和表面張力。上式只用于計(jì)算在溫度一定下，凸液面

13、(如微小液滴)的飽和蒸氣壓隨球形半徑的變化。當(dāng)計(jì)算毛細(xì)管凹液面(如過(guò)熱液體中亞穩(wěn)蒸氣泡)的飽和蒸氣壓隨曲率半徑變化時(shí)，則上式的等式左邊項(xiàng)要改寫(xiě)為。無(wú)論凸液面還是凹液面，計(jì)算時(shí)曲率半徑均取正數(shù)。4朗繆爾吸附等溫式朗繆爾基于四項(xiàng)假設(shè)基礎(chǔ)上導(dǎo)出了一個(gè)吸附等溫式，即朗繆爾吸附等溫式。四項(xiàng)假設(shè)為：固體表面是均勻的；吸附為單分子層吸附；吸附在固體表面上的分子之間無(wú)相互作用力；吸附平衡是動(dòng)態(tài)的。所導(dǎo)得的吸附等溫式為式中：稱覆蓋率，表示固體表面被吸附質(zhì)覆蓋的分?jǐn)?shù)；b為吸附平衡常數(shù)，又稱吸附系數(shù)，b值越大則表示吸附能力越強(qiáng)；p為吸附平衡時(shí)的氣相壓力。實(shí)際計(jì)算時(shí)，朗繆爾吸附等溫式還可寫(xiě)成式中：表示吸附達(dá)飽和時(shí)的吸

14、附量；則表示覆蓋率為時(shí)之平衡吸附量。注意，朗繆爾吸附等溫式只適用于單分子層吸附。5吸附熱的計(jì)算吸附為一自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程，即。而且，氣體吸附在固體表面上的過(guò)程是氣體分子從三維空間吸附到二維表面上的過(guò)程，為熵減小的過(guò)程。根據(jù)可知，吸附過(guò)程的為負(fù)值，即吸附為放熱的過(guò)程，吸附熱可由下式計(jì)算：式中：p1與p2分別為在T1與T2下吸附達(dá)同一平衡吸附量時(shí)之平衡壓力。6潤(rùn)濕與楊氏方程(1)潤(rùn)濕為固體(或液體)的表面上的一種流體(如氣體)被另一種流體(如液體)所替代的現(xiàn)象。為判斷潤(rùn)濕程度而引進(jìn)接觸角，如將液體滴在固體表面時(shí)，會(huì)形成一定形狀的液滴，在氣、液、固三相交界處，氣液表面張力與固液界面張力之間的、并將液體夾

15、在其中的夾角，稱為接觸角，其角度大小取決于三種表(界)面張力的數(shù)值，它們之間的關(guān)系如下上式稱為楊氏方程。式中：，分別表示在一定溫度下的固氣、固液及氣液之間的表(界)面張力。楊氏方程只適用光滑的表面。(2)鋪展。鋪展是少量液體在固體表面上自動(dòng)展開(kāi)并形成一層薄膜的現(xiàn)象。用鋪展系數(shù)S作為衡量液體在固體表面能否鋪展的判據(jù)，其與液體滴落在固體表面前后的表(界)面張力關(guān)系有S0則液體能在固體表面上發(fā)生鋪展；若S0則不能鋪展。7溶液的表面吸附及吉布斯吸附等溫式溶質(zhì)在溶液表面層(又稱表面相)中的濃度與其在本體(又稱體相)中的濃度不同的現(xiàn)象稱溶液表面的吸附。若溶質(zhì)在表面層中的濃度大于其在本體中的濃度時(shí)則稱為正吸

16、附，反之，則稱為負(fù)吸附。所以，將單位表面層中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量與具有相同數(shù)量溶劑的本體溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量之差值稱為表面吸附量，用符號(hào)表示。吉布斯用熱力學(xué)方法導(dǎo)出能用于溶液表面吸附的吸附等溫式，故稱為吉布斯吸附等溫式，其式如下式中： 為在溫度T，濃度c時(shí)隨c的變化率。此式適用于稀溶液中溶質(zhì)在溶液表面層中吸附量的計(jì)算。第十一章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)主要公式及其適用條件1化學(xué)反應(yīng)速率的定義式中：V為體積，x 為反應(yīng)進(jìn)度，t 為時(shí)間。若反應(yīng)在恒容下進(jìn)行時(shí)，則上式可改寫(xiě)為nB為反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)，對(duì)反應(yīng)物取負(fù)值，對(duì)產(chǎn)物取正值。例如aA + bB f F + eE當(dāng)取反應(yīng)物或產(chǎn)物分別表示上述反應(yīng)的反應(yīng)速

17、率時(shí)，則有 (1)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常用，或，來(lái)表示反應(yīng)的反應(yīng)速率。，稱為反應(yīng)物的消耗速率；，則稱為產(chǎn)物的生成速率。用參加反應(yīng)的不同物質(zhì)之消耗速率或生成速率來(lái)表示一反應(yīng)的反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值是不同的，它們之間的關(guān)系見(jiàn)式(1)。2反應(yīng)速率方程及反應(yīng)級(jí)數(shù)若反應(yīng)的反應(yīng)速率與參加反應(yīng)物質(zhì)的濃度之間存在以下關(guān)系，即則稱此關(guān)系式為反應(yīng)的速率方程。式中的a，b，g 分別稱為A, B, C 物質(zhì)的反應(yīng)分級(jí)數(shù)，a + b + g = n 便稱為反應(yīng)總級(jí)數(shù)。a，b，g 的數(shù)值可為零、分?jǐn)?shù)和整數(shù)，而且可正可負(fù)。k稱為反應(yīng)的速率常數(shù)。應(yīng)指出：若速率方程中的v及k注有下標(biāo)時(shí)，如vB，kB，則表示該反應(yīng)的速率方程是用物質(zhì)B表示

18、反應(yīng)速率和反應(yīng)速率常數(shù)。3基元反應(yīng)與質(zhì)量作用定律基元反應(yīng)是指由反應(yīng)物微粒(分子、原子、離子、自由基等)一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng)。若反應(yīng)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的基元反應(yīng)所組成，則該反應(yīng)稱為非基元反應(yīng)。對(duì)于基元反應(yīng)，其反應(yīng)速率與各反應(yīng)物濃度的冪乘積成正比，而各濃度的方次則為反應(yīng)方程式中的各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，這就是質(zhì)量作用定律。例如，有基元反應(yīng)如下：A + 2B C + D則其速率方程為要注意：非基元反應(yīng)決不能用質(zhì)量作用定律，所以如未指明某反應(yīng)為基元反應(yīng)時(shí)，不能隨意使用質(zhì)量作用定律。4具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)速率的公式及特點(diǎn)級(jí)數(shù)微分式積分式半衰期k的單位零級(jí)濃度時(shí)間-1一級(jí)時(shí)間-1二級(jí)濃度-1時(shí)間-1n級(jí)(n

19、1)濃度n-1時(shí)間-15阿累尼烏斯方程微分式：指數(shù)式：積分式： 式中，A稱為指前因子或表觀頻率因子，其單位與k相同；Ea稱為阿累尼烏斯活化能(簡(jiǎn)稱活化能)，其單位為kJmol-1。上述三式是定量表示k與T之間的關(guān)系。常用于計(jì)算不同溫度T所對(duì)應(yīng)之反應(yīng)的速率常數(shù)k(T)以及反應(yīng)的活化能Ea。阿累尼烏斯方程只能用于基元反應(yīng)或有明確級(jí)數(shù)而且k隨溫度升高而增大的非基元反應(yīng)。6典型復(fù)合反應(yīng)(1) 對(duì)行反應(yīng) 如以正、逆反應(yīng)均為一級(jí)反應(yīng)為例，t = 0 cA,0 0t = 1 cA cA,0 cAt = cA,e cA,0 cA,e若以A的凈消耗速率來(lái)表示該對(duì)行反應(yīng)的反應(yīng)速率時(shí)，則A的凈消耗速率為同時(shí)進(jìn)行的，

20、并以A來(lái)表示正、逆反應(yīng)速率之代數(shù)和。即上式的積分式為對(duì)行反應(yīng)的特點(diǎn)是經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，反應(yīng)物與產(chǎn)物趨向各自的平衡濃度，于是存在這一關(guān)系是在對(duì)行反應(yīng)的計(jì)算中常使用。(2) 平行反應(yīng) 若以兩個(gè)反應(yīng)均為一級(jí)反應(yīng)為例 k1k2ABC則 dcB/dt = k1cA dcC/dt = k2cA因B與C的生成均由A轉(zhuǎn)化而來(lái)，所以A的消耗速率便是平行反應(yīng)的反應(yīng)速率，而且 -dcA/dt = dcB/dt + dcC/dt得 -dcA/dt = (k1 + k2) cA將上式積分得 ln(cA,0/cA) = (k1 + k2) t平行反應(yīng)的特點(diǎn)：當(dāng)組成平行反應(yīng)的每一反應(yīng)之級(jí)數(shù)均相同時(shí)，則各個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物濃度之比

21、等于各個(gè)反應(yīng)的速率常數(shù)之比，而與反應(yīng)物的起始濃度及時(shí)間均無(wú)關(guān)。如例示的平行反應(yīng)因組成其的兩反應(yīng)皆為一級(jí)反應(yīng)，故有cB/cC = k1/k27反應(yīng)速率理論之速率常數(shù)表達(dá)式(1) 碰撞理論速率常數(shù)表達(dá)式異種分子：式中：Ec稱為臨界能，其與阿累尼烏斯活化能關(guān)系如下：(2) 過(guò)渡狀態(tài)理論的速率常數(shù)表達(dá)式式中E0為活化絡(luò)合物X與反應(yīng)物基態(tài)能量之差。用熱力學(xué)方法處理Kc 則得8量子效率與量子產(chǎn)率量子效率 量子產(chǎn)率 第十二章 膠體化學(xué)主要公式及其適用條件1 膠體系統(tǒng)及其特點(diǎn)膠體：分散相粒子在某方向上的線度在1100 nm 范圍的高分散系統(tǒng)稱為膠體。對(duì)于由金屬及難溶于水的鹵化物、硫化物或氫氧化物等在水中形成膠

22、體稱憎液溶膠（簡(jiǎn)稱為膠體）。憎液溶膠的粒子均是由數(shù)目眾多的分子構(gòu)成，存在著很大的相界面，因此憎液溶膠具有高分散性、多相性以及熱力學(xué)不穩(wěn)定性的特點(diǎn)。2 膠體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)（1） 布朗運(yùn)動(dòng) 體粒子由于受到分散介質(zhì)分子的不平衡撞擊而不斷地作不規(guī)則地運(yùn)動(dòng)，稱此運(yùn)動(dòng)為布朗運(yùn)動(dòng)。其平均位移可按下列愛(ài)因斯坦布朗位移公式計(jì)算式中：t為時(shí)間，r為粒子半徑，為介質(zhì)的粘度。（2） 擴(kuò)散、沉降及沉降平衡擴(kuò)散是指當(dāng)有濃度梯度存在時(shí)，物質(zhì)粒子（包括膠體粒子）因熱運(yùn)動(dòng)而發(fā)生宏觀上的定向位移之現(xiàn)象。沉降是指膠體粒子因重力作用而發(fā)生下沉的現(xiàn)象。沉降平衡：當(dāng)膠體粒子的沉降速率與其擴(kuò)散速率相等時(shí)，膠體粒子在介質(zhì)的濃度隨高度形成一

23、定分布并且不隨時(shí)間而變，這一狀態(tài)稱為膠體粒子處于沉降平衡。其數(shù)密度C與高度h的關(guān)系為式中及0分別為粒子及介質(zhì)的密度，M為粒子的摩爾質(zhì)量，g為重力加速度。此式適用于單級(jí)分散粒子在重力場(chǎng)中的沉降平衡。3 光學(xué)性質(zhì)當(dāng)將點(diǎn)光源發(fā)出的一束可見(jiàn)光照射到膠體系統(tǒng)時(shí)，在垂直于入射光的方向上可以觀察到一個(gè)發(fā)亮的光錐，此現(xiàn)象稱為丁達(dá)爾現(xiàn)象。丁達(dá)爾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是膠體粒子大小，小于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)，而發(fā)生光的散射之結(jié)果。散射光的強(qiáng)度I可由下面瑞利公式計(jì)算：式中：I0及表示入射光的強(qiáng)度與波長(zhǎng)；n及n0分別為分散相及分散介質(zhì)的折射率；為散射角，為觀測(cè)方向與入射光之間的夾角；V為單個(gè)分散相粒子的體積；C為分散相的數(shù)密度；l為觀測(cè)者與散射中心的距離。此式適用粒子尺寸小于入射光波長(zhǎng)，粒子堪稱點(diǎn)光源，而且不導(dǎo)電，還有不考慮粒子的散射光互相不發(fā)生干涉。4 電學(xué)性質(zhì)膠體是熱力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng)，其所以能長(zhǎng)期存在的重要因素就是膠體粒子本身帶電的結(jié)果。證明膠體粒子帶電的有：電泳、電滲、流動(dòng)電