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TUhjnbcbe - 2020/9/27 16:10:00

注:部分知识涉及大学乃至更深专业书籍,由于本人实在没有条件获得,本文中知识会有很多不足之处

一明矾净水的具体原理是什么

众所周知,明矾可以吸附水中的杂质

在高中我们了解到明矾净水的化学方程式

泥沙胶体粒子带的是负电荷(杂质通常为硅的化合物,易带负电荷)当两个胶粒彼此靠近时,静电斥力总是使它们分开,它们没有机会结成较大的粒子沉淀下来。

明矾在水中溶解时会产生铝离子,而由水的电离产生的铝离子和氢氧根会以一种全新的方式结合,产生氢氧化铝。

正好氢氧化铝胶粒带正电,一碰上带负电的泥沙胶粒,彼此就中和了。失去了电荷的胶粒,很快就会聚结在一起,终究沉入水底,净水的工作就完成了。

但是为什么它们会很快就聚结在一起呢

注:以下为个人观点

其中一个观点是胶体发生了凝聚

加入电解质①或加入带相反电荷的溶胶或加热均可使胶体发生凝聚②

加入电解质中和了胶粒所带的电荷,使胶粒形成大颗粒而沉淀。如用豆浆制豆腐,从脂肪水解的产物中得到肥皂等

另一个观点是氢氧化铝在水中形成了扩散双电层

扩散双电层是指当带电的胶体颗粒分散在电解质溶液中时,由于静电吸引③,溶液中带异号电荷的离子(反荷离子)向表面靠近,同时离子的热运动(类似于分子热运动)又使其向远离表面的方向扩散。

带电固体与电解质溶解接触时在其表面可形成扩散双电层。

①电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电的化合物。

水可以看作是电解质。

②按照DLVO理论,胶体粒子间作用力有引力和斥力。引力是范德华引力(就是分子间作用力),斥力是胶粒间的静电斥力(胶粒带同种电荷)。往胶体中加入电解质后,对引力影响不大,但会使胶粒的双电层厚度变小,从而减小斥力。如果斥力减小到小于引力,胶体就聚沉了。

③化学里面就是两种电荷互异,发生的吸引,正电吸负电,负电吸正电

二二氧化锰为什么能催化过氧化氢的分解?

在催化的过程中,二氧化锰实际参加了反应

2H2O2+2MnO2=2MnO3+2H2O

2MnO3=2MnO2+O2

催化剂其实都是参加反应,但只是充当一个中间的反应过渡物,即先由这个物质和其他物质反生成一种物质,然后又发生其他反应,该物质重新生成。

催化剂能增大化学反应速率的原因,是它能够降低反应所需要的能量(即活化能①),这样就会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数,从而成千成万倍地增大化学反应速率。②

①根据有效碰撞理论,分子之间的有效碰撞是发生化学反应的条件,而只有活化分子(分子的能量高于分子的平均能量)原子或离子才能发生有效碰撞.因此,在发生化学反应之前,反应物需要吸收能量,由普通分子转变成活化分子,这种能量称为活化能

②催化作用的催化原理并没有这么简单

根据阿伦尼乌斯公式k=A的Ea/RT次方(指数式)。k为速率常数,R为摩尔气体常量,T为热力学温度,Ea为表观活化能,A为指前因子(也称频率因子)。由于催化剂参与反应使E值减小,从而使反应速率显著提高。也有某些反应,催化剂参与反应后,活化能E值改变不大,但指前因子A值明显增大(或解释为活化熵增大),也导致反应速率加快。

三焰色反应的实质

焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应。

电子的跃迁

解释:这些金属元素的原子在接受火焰提供的能量时,其外层电子将会被激发到能量较高的激发态。处于激发态的外层电子不稳定,又要跃迁到能量较低的基态。不同元素原子的外层电子具有着不同能量的基态和激发态。在这个过程中就会产生不同的波长的电磁波,如果这种电磁波的波长是在可见光波长范围内,就会在火焰中观察到这种元素的特征颜色。

①什么是原子能级?

原子的能级不连续,原子从高能级跃迁到低能级时,辐射光子的能量等于前后两个能级之差.所以辐射的光子的能量也不连续,从光谱上看,原子辐射光波的频率只有若干分立的值

②基态:在正常状态下,原子处于最低能级,这时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫基态。

③激发态:除基态以外的能量较高的其他能级,叫做激发态。

④原子发光现象:原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程,是辐射能量的过程,这个能量以光子的形式辐射出去,这就是原子发光现象。

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