Các hiện tượng bề mặt (File có đính kèm video minh họa hiện tượng)

Sức căng bề mặt chất lỏng là năng lượng tự do trên một diện tích bề mặt, là công cần thiết để làm tăng bề mặt lên diện tích nhất định. Ví dụ tại bề mặt liên diện giữa hai pha: nước (pha lỏng) và không khí (pha khí), sức căng ở bề mặt giọt nước và không khí được hình thành do lực hút giữa các phân tử nước mạnh hơn nhiều lực hút giữa chúng và các phân tử khí cũng như lực hút giữa các phân tử khí với nhau. Do đó giọt nước trong không khí có xu hướng co cụm lại sao cho diện tích bề mặt nhỏ nhất có thể. Nếu độ lớn của lực trọng trường nhỏ hơn, các lực xung quanh giọt nước sẽ cân bằng và nó sẽ có hình cầu.

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ

BÀI 6: CÁC HIỆN TƯỢNG

GVHD:Nguyễn Thị Thu Hương

Trang 2

Hiện tượng thẩm ướt SCBM của chất lỏng

MỤC TIÊU BÀI HỌC

Hiện tượng ngưng tụ mao quản

Trang 4

4

Trang 5

6.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 6.1.1 Sức căng bề mặt của chất lỏng

Khái niệm: Sức căng bề mặt (SCBM) của chất lỏng là năng lượng tự do trên một diện tích bề mặt, là công cần thiết

để làm tăng bề mặt lên diện tích nhất định.

Trang 6

Hình 6.1: Lực tương tác giữa các phân tử bề mặt và trong lòng chất lỏng

Trang 7

6.1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Trang 8

Trong đó: là hệ số tỉ lệ và được gọi là sức căng bề mặt (SCBM)

Khi ds = 1 thì dGs = nên có thể nói SCBM là năng lượng tạo ra trên một đơn vị bề mặt

Trang 11

11 1 Ứng dụng trong Y học

6.1.1 Sức căng bề mặt của chất lỏng

Muối mật có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của nước tiểu, lưu huỳnh thăng hoa có trọng lượng riêng bằng sức căng bề mặt của chất lỏng bình thường Vì vậy khi có muối mật trong nước tiểu thì lưu huỳnh sẽ rơi xuống đáy

Phản ứng HAY (Phản ứng tìm muối mật trong nước tiểu)

Trang 12

6.1.2 Áp suất hơi bão hòa

Xét 2 giọt chất lỏng:

r1,p1 r2,p2

Ta coi hơi là khí lý tưởng thì áp suất hơi bão hòa và bán kính hai giọt chất lỏng liên quan đến phương trình sau:

Nếu r1 > r2 thì p2 > p1 Khi thay giọt 1 bằng bề mặt phẳng tức r1 = 0 thì p1 = pphẳng và p2=plồi Khi đó liên quan giữa

áp suất hơi trên bề mặt phẳng có phương trình sau:

Như vậy, Áp suất hơi bão hòa trên bề mặt phẳng luôn nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa trên bề mặt lồi (r > 0) Áp suất hơi bão hòa trên bề mặt lõm (r < 0) luôn nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa trên bề mặt phẳng

ln = k

ln

Trang 13

13 1 Khái niệm

6.1.2.1 Hiện tượng mao dẫn

Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng dân lên hay hạ xuống của mực chất lỏng ở bên trong các ống có bán kính nhỏ gọi là ống mao dẫn trong các vách hẹp, khe hẹp các vật xốp…so với mực chất lỏng bên ngoài.

Trang 14

14 2 Thí nghiệm

Nhúng thẳng đứng các ống thủy tinh hở hai đầu và có đường kính trong nhỏ (cỡ một vài milimet) vào trong cùng một chậu nước

Kết quả:

Kết luận: Đường kính trong ống càng nhỏ thì độ dâng cao hoặc hạ thấp càng lớn

Trang 15

15 2 Thí nghiệm

Thí nghiệm thú vị về hiện tượng mao dẫn

Trang 16

16 3 Ứng dụng đời sống

Do hiện tượng mao dẫn, nước có thể vận chuyển từ đất qua hệ thống các ống mao dẫn trong bộ rễ và thân cây lên đến ngọn cây

Trang 17

Máu của bạn chủ yếu là nước và hoạt động mao dẫn còn hỗ trợ hoạt động bơm của tim, giúp máu lưu thông trong mao mạch dễ dàng

17 3 Ứng Dụng Y Học

Trang 18

6.1.2.2 Hiện tượng ngưng tụ mao quản

Hiện tượng ngưng tụ mao quản là quá trình chuyển thể hơi sang thể lỏng trong mao quản ở điều kiện đẳng nhiệt

 Đặc điểm

• Là hiện tượng mao dẫn

• Chỉ xảy ra với chất lỏng thấm ướt thành mao quản

• Bản chất là sự hấp phụ

• Mao quản hẹp sớm hơn mao quản rộng

Hiện tượng ngưng tụ mao quản là cơ sở của sự hấp phụ hơi ở những mao quản hẹp và các lỗ xốp của chất hấp phụ như silicagel, các chất hút ẩm

Trang 19

6.1.3 Hiện tượng thấm ướt

01

03 02

Trang 20

Khi một chất lỏng tiếp xúc với bề mặt rắn, bao phủ toàn bộ bề mặt rắn thì được gọi là sự thấm ướt hoàn toàn

Có khi chất lỏng tụ lại thành những giọt trên bề mặt rắn, ta gọi đó là sự thấm ướt không hoàn toàn

Nếu chất lỏng tạo ra những hạt dạng hình cầu trên bề mặt rắn thì gọi là sự không thấm ướt

Trang 21

21 2 Ứng dụng

Ứng dụng để làm giàu quặng theo phương pháp "tuyển nổi".

Quặng mỏ được nghiền thành các hạt nhỏ rồi đổ vào hỗn hợp nước pha dầu nhờn và khuấy đều Khi đó trong hỗn hợp này có các bọt khí bọc trong màng dầu Các hạt của một số khoáng chất có ích (thiếc, sunfua đồng ) bị dính ướt dầu nhưng không bị dính ướt nước nên chúng sẽ nổi lên trên mặt nước cùng các bọt khí bọc dầu, còn cá hạt bẩn quặng (đát, cát ) bị dính ướt nước sẽ chìm xuống đáy bể chứa

Người ta hớt lớp bọt khí dính các hạt khoáng chất có ích nổi trên mặt của bể chứa và thu được khoáng chất có hàm lượng hơn hàng chục lần so với quặng thô ban đầu.

Trang 22

6.1.4 Hiện tượng sức căng bề mặt

Trang 23

23 6.1.4.1 Chất tan là chất không hoạt động bề mặt

Trong dung dịch, sự phân bố chất tan và nồng độ chất tan có ảnh hưởng lớn tới sức căng bề mặt của dung dịch

- Nếu chất tan phân ly trong dung dịch: các ion điện ly tương tác với phân tử dung môi tạo nên hiện tượng solvat hóa; trong nước các ion này bị hydrat hóa mạnh, nghĩa là chúng bị các phân tử dung môi kéo sâu vào trong thể tích pha.

Trang 24

24 6.1.4.1 Chất tan là chất không hoạt động bề mặt

Kết lượng chất tan ở bề mặt nhỏ hơn trong lòng dung dịch, như thế sức căng bề mặt của dung dịch lớn hơn sức căng bề mặt

của dung môi

Vậy:

dd

dm

>

Trang 25

25 6.1.4.2 Chất tan là chất hoạt động bề mặt

- Những chất tan không điện ly: không solvat hóa mạnh thì chúng phân bố ở lớp bề mặt về thể tích pha như nhau.

Vậy:

dd

dm

=

VD: Dung dịch đường saccarose trong nước Khi hòa tan

đường vào trong nước thì SCBM dung dịch hầu như không thay đổi

Như vậy : Trong hai trường hợp trên, chất tan làm tăng chút ít SCBM của dung dịch hoặc không làm thay đổi SCBM của

dung dịch; người ta gọi là chất không họat động bề mặt

Trang 26

Chất HĐBM cấu tạo gồm 2 phần: đầu ưa nước (-NO2, -COOH, -NH2, -OH, -SO3H) và đuôi kỵ nước (hydrocacbur)

Đầu ưa nước

Đầu kỵ nước

Trang 27

Do các gốc hydrocacbon kỵ nước, nên sự có mặt của chúng ở trong nước đã làm yếu tương tác giữa các phân tử trong dung

môi này Sự tập trung của chất tan trên bề mặt chất lỏng làm giảm SCBM của dd

Vì thế SCBM của dung dịch nhỏ hơn SCBM của dung môi tinh khiết (dd < dm)

Trang 28

Tùy theo độ dài của mạch cacbon và bản chất các nhóm chức có tính thân nước khác nhau mà các chất này phân bố trong dung dịch ở những vị trí nhất định nào đó

Các chất HĐBM đều có khả năng tập trung ở bề mặt ngăn cách pha, và làm giảm SCBM của dung dịch

Khả năng làm giảm SCBM của dung dịch nhiều hay ít phụ thuộc nồng độ chất HĐBM và chiều dài mạch cacbon của gốc R.

Trang 29

CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ

A.Là năng lượng tự do trên một diện tích bề mặt, là công cần thiết để làm tăng bề mặt lên diện tích nhất định

B.Là hiện tượng chất lỏng tụ lại thành những giọt trên bề mặt rắn

C.Là hiện tượng dân lên hay hạ xuống của mực chất lỏng ở bên trong các ống

D.Là hiện tượng một chất lỏng tiếp xúc với bề mặt rắn, bao phủ toàn bộ bề mặt rắn

Câu 1: Hiện tượng sức căng bề mặt của chất lỏng ?

10 9876543210

Trang 30

Câu 3: Hiện tượng nào sao đây không liên quan đến hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng ?

A. Bong bóng xà phòng lơ lửng trong không khí

B. Chiếc định ghim nhờn mỡ nổi trên mặt nước

C. Nước chảy từ trong vòi ra ngoài

D.Giọt nước động trên lá sen

10 9876543210

Trang 31

Câu 3: Khi nhiệt độ tăng thì sức căng bề mặt như thế nào

Trang 33

33

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	22,27 MB