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mydow123铜虫 (初入文坛)
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[求助]
关于不可混溶组分的分子间作用力
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本人非物理相关专业，基础比较差，有个简单的问题请教各位： 现有两种不可混溶组分的液体--水和柴油，将两者掺混后会发生组分分离，比如将两者倒入烧杯会发生分层。然而，如果一个水和柴油的液滴碰撞后，两者有可能会聚合成一个大液滴（如图所示），当然两种组分在新产生的大液滴中不会掺混，但形成的大液滴不会因为两种组分的排斥再发生破碎。 对于单组分分子而言，分子间作用力是远距离吸引力-近距离斥力，请问不同组分之间的分子间作用力是什么样的呢？是比单组分之间的引力弱呢，还是斥力强呢，还是其他情形呢？  |
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mydow123
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3楼2011-06-17 11:13:31
ChemiAndy
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【答案】应助回帖
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zh1987hs(金币+8): 谢谢 2011-06-17 10:14:14
mydow123(金币+10): 2011-06-17 11:13:11
mydow123(金币+5): 2011-06-21 09:50:40
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mydow123(金币+5): 2011-06-21 09:50:40
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首先，对于任意两个中性分子，其作用曲线（势能曲线）都是相同的，和你说的单组分分子间作用的曲线形状类似，都是近了排斥，远了吸引。只有2个同号的离子才会是始终排斥。 那么，互不溶组分混合为什么会分成两个液滴呢？化学热力学告诉我们，相分离并非由于组分相互排斥，而是由于总自由能比混合时更低。举个简单的例子即可知道，比如A, B组分。A-A作用能-5kcal/mol B-B间作用能-4kcal/mol 但A-B间作用能-3kcal/mol，这样，体系就不采取A-B-A-B这样的方式混合了，而是采取A-A-B-B。你可以算算，相分离后体系总势能最低。 需要提醒的是，体系相分离并非由焓H(H=U+kT, 势能加动能)单一决定的，熵能(-TΔS)也起作用。他们的和就是自由能ΔG=ΔH-TΔS。如果相分离后自由能降低的话，相分离就会自动发生。在你这个油水分离这个过程中，其实熵是减小的，但由于焓的势能部分降的很大，所以总自由能还是降低的。所以分离会自动发生。 |
2楼2011-06-17 10:01:04
4楼2011-06-17 23:35:12
ChemiAndy
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