Коллоидная Химия

1. Поверхностное натяжение ртути при 20°С равно 0.472 Н7м \ Рассчитать энергию, которую необходимо затратить, чтобы капельку ртути радиусом 2 мм разделить на 125 капелек одинакового размера.
2. Для каких целей могут быть использованы результаты изме-рения поверхностного натяжения чистых жидкостей и растворов? При-ведите примеры.
3. Во сколько раз изменится свободная поверхностная энергия системы при пептизации осадка, если при этом радиус частиц умень-шится от 1710⁶ до 1710 ⁹м?
4. Какие качественно различающиеся процессы могут приводить к изменению свободной поверхностной энергии системы? Почему?
5. Во сколько раз изменится запас свободной поверхностной энергии водяного тумана, если радиус его капелек увеличится от 1710⁶ до 1.2710 ^Зм при постоянной температуре?
6. Что такое адсорбция на границе жидкость-газ? Каким зако-номерностям подчиняется этот процесс?
7. Константы А и В уравнения Шишковского

Ds = So — s = Bln(1+Ac) для водного раствора масляной кислоты равны соответственно

21.5 и 12.6710 ³. Рассчитать поверхностное натяжение 0.1 М раст-вора кислоты, если поверхностное натяжение воды равно 0.0728 Н/м.

1. Что называется поверхностной активностью растворенного вещества? Каким закономерностям она подчиняется?
2. Константы А и В уравнения Шишковского (см. задачу 8) для водного раствора валериановой кислоты равны соответственно 10.4 и

14.72710^J. При какой концентрации поверхностное натяжение раст-вора будет составлять 0.052 Н/м, если поверхностное натяжение во-ды равно 0.0728 Н/м.

1. Как рассчитать зависимость адсорбции из раствора на гра-нице раствор-воздух, используя экспериментальные данные измерения поверхностного натяжения? Ответ иллюстрируйте графиком.
2. Константы А и В уравнения Шишковского (см. задачу 8) для водного раствора масляной кислоты соответственно равны 21.5 и

16.7710 ³. Вычислить адсорбцию масляной кислоты на поверхности раздела раствор-воздух при 273 К, если ее концентрация 0.1 М.

1. Учитывая, что адсорбция — самопроизвольный процесс, по-казать, что этот процесс экзотермический.
2. Константы Гтах и b уравнения изотермы адсорбции Лэнг-мюра

be

Г=Гтах

1+Ьс

для адсорбции изоамилового спирта на границе раствор-воздух равны

соответственно 8.7710⁹ кмоль7м» и 42 м³7кмоль. Вычислить вели-чину адсорбции спирта из 0.1 М раствора и определить при 292 К поверхностную активность спирта.

1. Записать и пояснить уравнения, которым подчиняется ад-сорбция на твердом теле в зависимости от концентрации и давления адсорбента. Изобразить графически эти зависимости.
2. Найти площадь, приходящуюся на на одну молекулу в насы-щенном адсорбционном слое анилина на поверхности его водного раствора, если предельная адсорбция Гтах=6710⁹ кмоль7м
3. Каким закономерностям подчиняется адсорбция ионов?
4. По уравнению Лэнгмюра (см. задачу 14) рассчитать адсорб-цию изоамилового спирта на границе раствор-воздух из растворов следующих концентраций (кмоль/м³): 0.05; 0.10; 0.15; 0.30; 0.50. Построить графически полученную зависимость. Гтах=8.7710 кмоль/м², Ь=42 м³/кмоль.
5. Что такое инообменная адсорбция? Какое значение она име-ет в природе и технике? Привести примеры.
6. Построить изотерму адсорбцию СО2 на активированном угле и определить константы

1

J

уравнения изотермы Фрейндлиха на основании следующих опытных данных:

1. Дайте классификацию по степени дисперсности и укажите характерные свойства дисперсных систем. Чем обусловлены эти свойства?
2. Что называется коллоидными системами? Какими веществами и при каких условиях они могут быть образованы? Расшифруйте тер-мины, встречающиеся в определении коллоидных систем.
3. Почему коллоидные системы принципиально неустойчивы? Что происходит в них с течением времени?
4. Какие свойства растворов высокомолекулярных соединений делают их похожими на коллоидные системы? Почему?
5. Дайте классификацию коллоидных и микрогетерогенных сис-тем. Приведите типичные примеры.
6. Какое явление называется броуновским движением? Как и в каких системах можно его наблюдать? Почему оно происходит?
7. Опишите два вида устойчивости дисперсных систем. Как из-меняется устойчивость дисперсных систем с увеличением степени дис-персности? Приведите примеры.
8. Дайте характеристику основных методов получения коллоид-ных систем путем диспергирования. Приведите примеры.
9. Дайте характеристику и приведите примеры основных кон-денсационных методов получения коллоидных систем.
10. Что называется пептизацией? Объясните сущность этого ме-тода. Приведите примеры пептизации.
11. В чем сущность диализа? Где используется этот метод?
12. Опишите основные оптические свойства коллоидных систем. Чем они обусловлены?
13. Почему коллоидные системы, не поглощающие свет в видимой части спектра, имеют красноватый цвет в проходящем свете и голу-бой — в отраженном?
14. Какое явление называется опалесценцией? Почему она наб-людается? Для каких целей она может быть использована?
15. Изобразите схему ультрамикроскопа. Опишите и объясните картину, которую видит наблюдатель, рассматривая коллоидную сис-тему в ультрамикроскоп.

i ^..э, y^hd2ou4;- it/.о, y\mi^i3;-u. i / ммиль/л. incikuh ^арнд неиу i 4dui ицы juji* г

• 1. Выпишите и объясните явления, наблюдаемые при коагуляции смесями электролитов.
  2. Чтобы вызвать коагуляцию 150 мл золя гидроксида желе-за(??), необходимо добавить следующие количества электролитов:

15.8 мл 1 М раствора KCI или 93.7 мл 0.005 М раствора Na2SC>4 или

55.5 мл 0.0003 М раствора К3РО4. Определите знак заряда частиц золя и пороги коагуляции.

• 1. Что называется защитой золей? Что служит мерой защитного действия различных веществ?
  2. Какие вещества называются полуколлоидами? Приведите при-меры. Изобразите схемы мицелл полуколлоидов.
  3. Какие системы называются эмульсиями? Как они классифицируются? Что называется обращение фаз эмульсии?
  4. Объясните моющее действие мыл и синтетических моющих средств.
  5. Какие системы называются аэрозолями? Опишите их основные свойства. Приведите примеры аэрозолей.
  6. Какое строение имеют макромолекулы высокомолекулярных соединений? Приведите примеры.
  7. Какими методами определяются молекулярные массы полимеров?
  8. Какими важнейшими свойствами обладают полимеры, отличаю-щими их от низкомолекулярных соединений?
  9. Перечислите важнейшие свойства растворов высокомолеку-лярных соединений. Чем вызваны эти свойства?
  10. Что называется набуханием? Какой величиной оно характеризуется? Как протекает набухание во времени?
  11. Какие факторы и почему влияют на набухание высокомолеку-лярных соединений?
  12. Что называется характеристической вязкостью? Для каких целей она используется?
  13. Какое явление называется высаливанием? Почему оно проис-ходит? Как и почему изменяется высаливающее действие ионов?
  14. Желатина помещена в буферный раствор с водородным пока-зателем равным трем. Определить знак заряда частиц желатины, если ее изоэлектрическая точка находится при рН=4.7. Ответ мотивируйте.
  15. Изоэлектрическая точка альбумина равна 4.8. Белок поме-щен в раствор с концентрацией ионов водорода 2710⁶ г-ион/л. Определить направление движения частиц белка при электрофорезе. Дайте обоснованный ответ.
  16. Раствор желатины в ацетатной буферной смеси с соотноше-нием концентраций ацетата натрия и уксусной кислоты равным 1:10, подвергается электрофорезу. К какому электроду будут

1

J

двигаться частицы желатины, почему? Изоэлектрическая точка желатины равна

4.7.

• 1. Какие системы называются гелями? Приведите примеры гелей и перечислите их важнейшие свойства.
  2. Какой процесс называется застудневанием? Какие факторы и почему влияют на его протекание?
  3. Какой процесс называется тиксотропией? Дайте характеристику этого процесса. Приведите примеры.
  4. Что называется синерезисом? Почему он протекает самопро-извольно? Приведите примеры этого явления.

ВАРИАНТЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ПО КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ФАКУЛЬТЕТА