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十談膠體
高中化學(xué)選修教材的《膠體》一節(jié),由于展開不夠充分,使不少學(xué)生和教師難以把握有關(guān)內(nèi)容,出現(xiàn)了一系列的模糊認(rèn)識(shí)。我們把這些問(wèn)題搜集起來(lái),并根據(jù)我們的理解來(lái)談一談?dòng)嘘P(guān)《膠體》的疑難問(wèn)題。
一、溶膠是怎樣的概念
膠體從外觀上看貌似均勻,與溶液沒(méi)什么差異,因此膠體常稱為溶膠。溶膠與膠體是同一個(gè)概念。
二、對(duì)淀粉、蛋白質(zhì)等高分子溶于水形成的分散系,為什么有時(shí)稱其為溶液,有時(shí)又稱其為膠體
教材中是按分散質(zhì)微粒直徑的大小來(lái)給分散系分類的。淀粉、蛋白質(zhì)等高分子溶于水形成的分散系可稱為膠體。但是判斷一種分散系是屬于膠體還是溶液,單從分散質(zhì)微粒直徑的大小這一方面來(lái)考察,其結(jié)論是不全面的,甚至是錯(cuò)誤的。正確判斷一種分散系是溶液還是膠體,還要看分散質(zhì)微粒的結(jié)構(gòu)。如果分散質(zhì)微粒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,比如是單個(gè)的分子或較小聚合度的分子或離子,那么這樣的分散系應(yīng)稱為溶液。由于淀粉、蛋白質(zhì)溶于水后都是以單個(gè)分子的形式分散在水中的,因此,盡管這些高分子很大,這些分散系仍應(yīng)稱為溶液。只是因?yàn)楦叻肿拥拇笮∨c膠粒相仿,高分子溶液才具有膠體的一些特性,如擴(kuò)散慢、不通過(guò)半透膜、有丁達(dá)爾現(xiàn)象等;瘜W(xué)上常把Fe(OH)3,AgI等難溶于水的物質(zhì)形成的膠體稱為憎液膠體,簡(jiǎn)稱溶膠;而把淀粉、蛋白質(zhì)等易溶于水的物質(zhì)形成的分散系稱為親液膠體,更多地是稱為高分子溶液。
三、溶液是均一的,膠體也均一嗎
憎液溶膠的分散質(zhì)微粒是由很大數(shù)目的分子構(gòu)成,因此是不均一的;高分子溶液中的分散質(zhì)微粒是單個(gè)的分子,因此是均一的。
四、膠體能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定存在的原因是什么
憎液溶膠的膠粒帶有相同的電荷,由于同性電荷的排斥作用而使憎液膠體可以穩(wěn)定存在。淀粉、蛋白質(zhì)等高分子中含有多個(gè)極性基團(tuán)(如—COOH,—OH,—NH2等),可以與水高度溶劑化(高分子表面形成水膜),因此也可較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在。很明顯,這兩類膠體穩(wěn)定存在的原因是不同的。
五、溶液中的溶質(zhì)微粒也作布朗運(yùn)動(dòng)嗎
膠體微粒在各個(gè)方向上都受到分散劑分子的撞擊,由于這些作用力不同,所以膠體微粒作布朗運(yùn)動(dòng)。溶液中的溶質(zhì)微粒和分散劑分子大小相仿,因此溶質(zhì)微粒的運(yùn)動(dòng)狀況與膠體的膠粒運(yùn)動(dòng)狀況是有差別的。由于膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象,用超顯微鏡才可以觀察到膠粒的布朗運(yùn)動(dòng)。溶液無(wú)丁達(dá)爾現(xiàn)象,因此用超顯微鏡觀察不到溶質(zhì)微粒的運(yùn)動(dòng)狀況。
六、凝聚與鹽析有何差別
凝聚是憎液(水)膠體的性質(zhì),膠體的凝聚過(guò)程就是膠粒聚集成較大顆粒的過(guò)程。由于憎液(水)膠體的分散質(zhì)都難溶于水,因此,再采用一般的溶解方法用水來(lái)溶解膠體的凝聚物是不可能的,也就是說(shuō),膠體的凝聚是不可逆的。鹽析實(shí)際上就是加入電解質(zhì)使分散質(zhì)溶解度減小而使其析出的過(guò)程。鹽析不是憎液膠體的性質(zhì),它是高分子溶液或普通溶液的
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