Тема 7. Дисперсні системи.

РОЗЧИНИ НЕЕЛЕКТРОЛІТІВ І ЕЛЕКТРОЛІТІВ

Теоретичні питання

1. Будова молекули води.

2. Діаграма стану води. Правило фаз Гіббса.

3. Вода в природі. Аномальні властивості води.

4. Розчини. Хімічна (гідратна) теорія розчинів.

5. Тепловий ефект (ентальпія) розчинення.

6. Способи вираження концентрації розчинів (масова і мольна частка, молярність, моляльність, нормальність, титр).

7. Явище осмосу. Осмотичний тиск. Закон Вант-Гоффа.

8. Тиск пари розчинника на розчином. Перший закон Рауля.

9. Температура замерзання і кипіння розчинів. Другий закон Рауля. Кріо­скопічний і ебуліоскопічний методи визначення молекулярних мас.

10. Дисперсні системи, їхня класифікація.

11. Стійкість дисперсних систем.

12. Колоїдні розчини, способи одержання.

13. Властивості колоїдних розчинів (оптичні, молекулярно-кінетичні, елект­ричні).

14. Теорія електролітичної дисоціації. Електроліти. Ізотонічний коефіцієнт.

15. Сильні і слабкі електроліти. Ступінь дисоціації.

16. Константа дисоціації. Закон розведення Оствальда.

17. Особливості розчинів сильних електролітів. Активність. Іонна сила розчину і коефіцієнт активності.

18. Теорії кислот та основ (Арреніуса, Бренстеда-Лоурі).

19. Реакції обміну в розчинах електролітів. Іонно-молекулярні рівняння.

20. Добуток розчинності. Умови утворення і розчинення осадів.

21. Дисоціація води. Водневий показник.

46

22. Поняття про буферні розчини. Обчислення рН буферних розчинів.

23. Гідроліз солей. Константа та ступінь гідролізу. Взаємозв’язок між ними.

Тестові завдання до теми 7

1. Установіть відповідність між назвами та формулюваннями таких законів:

1) закон Генрі	а) підвищення температури на кожні 10 гра-дусів збільшує розчинність речовини в 2-4 рази;
2) закон Вант-Гоффа	б) підвищення температури кипіння та зни-ження температури замерзання розчину щодо чистого розчинника пропорційні моля-льній концентрації розчиненої речовини;
3) перший закон Рауля	в) осмотичний тиск розчину дорівнює тиску, який би чинила розчинена речовина, якщо б вона за тієї ж температури була в газопо-дібному стані і займала об’єм, що дорівнює об’єму розчину;
4) другий закон Рауля	г) відносне зниження тиску насиченої пари розчинника над розчином дорівнює молярній частці розчиненої речовини;
	д) маса газу, що розчиняється при заданій тем-пературі в даному об’ємі рідини, прямо пропорційна парціальному тиску газу.

2. Як називаються сполуки, які утворюються в процесі розчинення унаслідок взаємодії між частинками розчиненої речовини і розчинника?

а) сольвати; б) розчини; в) протоліти; г) електроліти.

3. В чому полягає явище осмосу?

а) явище зниження тиску насиченої пари розчинника над розчином;

б) явище проникнення молекул розчиненої речовини в розчин крізь напівпроникну мембрану;

в) явище проникнення молекул розчинника в розчин крізь напівпроникну мембрану;

г) явище двосторонньої дифузії молекул розчинника і розчиненої речовини.

47

4. Що називають коефіцієнтом розчинності?

а) максимальну масу речовини, що може розчинитися в 1 г розчину при заданій температурі;

б) максимальну масу речовини, що може розчинитися в 100 г роз-чинника при заданій температурі;

в) максимальну масу речовини, що може розчинитися в 100 г роз-чину при заданій температурі.

5. Перелічіть процеси, які відбуваються при розчиненні речовини:

а) розрив зв’язків між частинками розчинюваної речовини і розчин-ника;

б) розрив зв’язків між частинками розчинюваної речовини, процес сольватації частинок і їх розподіл у розчиннику;

в) відбувається механічне змішування розчинюваної речовини і роз-чинника, при цьому жодних хімічних сполук не утворюється, а теплота ні виділяється, ні поглинається.

6. Установіть відповідність між типом розчину та його характеристикою.

1) насичений розчин	а) розчин, що містить 10 г розчиненої речовини на 100 г розчинника;
2) ненасичений розчин	б) розчин, який містить більше розчиненої ре-човини, ніж її може розчинитися за даних умов;
3) пересичений розчин	в) розчин, що перебуває в стані рівноваги з над-лишком речовини, що розчиняється;
	г) розчин, в якому може ще розчинятися розчи-нена речовина, що додається.

7. Як буде впливати підвищення температури на процес розчинення речовини, який супроводжується виділенням теплоти?

а) підвищення температури сприяє збільшенню розчинності;

б) підвищення температури зменшує розчинність;

в) підвищення температури не впливає на розчинність.

8. Закінчіть твердження: Електролітична дисоціація – це ...

а) процес розщеплення молекул електроліту на йони під впливом полярних молекул розчинника;

б) розпад молекул електроліту на йони під дією електричного струму;

в) процес розщеплення молекул неелектроліту на йони під впливом полярних молекул розчинника.

48

9. Поставте у відповідність назві визначення концентрації розчину:

1) моляльна концентрація	а) величина, що дорівнює відношенню кіль-кості речовини розчиненої речовини до сумарної кількості всіх компонентів розчину;
2) титр	б) величина, що показує кількість еквівален-тів розчиненої речовини в одному кілограмі розчинника;
3) молярна концентрація	в) величина, що показує кількість розчиненої речовини в одному кілограмі розчинника;
4) масова частка	г) величина, що показує кількість розчиненої речовини в одному літрі розчину;
5) молярна концентрація еквівалента	д) величина, що показує масу розчиненої ре-човини в одному мілілітрі розчину;
6) молярна частка	е) величина, що показує кількість еквівален-тів розчиненої речовини в одному літрі роз-чинника;
	ж) величина, що показує масу розчиненої ре-човини в 100 г розчину.

10. Закінчіть твердження: Електроліти – це речовини...

а) розчини або розплави яких проводять електричний струм;

б) розчини або розплави яких не проводять електричного струму;

в) які розпадаються на йони під дією електричного струму.

11. Що таке рН?

а) йонний добуток води, який дорівнює 10^–14;

б) водневий показник, який дорівнює від’ємному десятковому лога-рифму концентрації йонів гідрогену;

в) гідроксильний показник, який дорівнює від’ємному десятковому логарифму концентрації гідроксид-йонів.

12. Поставте у відповідність характеристику середовища та його зна- чення кислотності:

1) лужне	а) рН < 7;
2) нейтральне	б) рН = 14;
3) кисле	в) рН = 7;
	г) рН < 7.

49

13. Які розчини називають буферними?

а) розчини, які містять сильну кислоту і сіль цієї кислоти;

б) розчини, які містять сильну основу та її сіль;

в) розчини, які містять слабку кислоту та її сіль або слабку основу та сіль цієї основи.

14. Виберіть правильне твердження:

а) величина ступеня електролітичної дисоціації залежить від при-роди електроліту та розчинника і не залежить від концентрації електроліту;

б) величина ступеня електролітичної дисоціації залежить від при-роди електроліту та розчинника, від концентрації електроліту і не залежить від температури розчину;

в) величина ступеня електролітичної дисоціації залежить від приро-ди електроліту та розчинника, концентрації електроліту і темпе-ратури розчину.

15. Яка роль буферних розчинів?

а) в певних межах підтримують сталим значення рН середовища;

б) вимірюють значення рН;

в) змінюють забарвлення розчину залежно від кислотності сере-довища.

16. Що розуміють під буферною ємністю?

а) кількість грамів сильної кислоти або основи, яку треба додати до 100 г буферного розчину, щоб змінити його рН на одиницю;

б) кількість еквівалентів сильної кислоти або основи, яку треба дода-ти до 1 л буферного розчину, щоб змінити його рН на одиницю;

в) кількість еквівалентів слабкої кислоти або основи, яку треба дода-ти до 1 л буферного розчину, щоб змінити його рН на одиницю.

17. Яку величину називають добутком розчинності?

а) добуток концентрацій іонів добре розчинної речовини, який є сталою величиною за даної температури;

б) показник кислотності розчину;

в) добуток концентрацій іонів малорозчинної речовини, який є сталою величиною за даної температури;

г) масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчинника.

18. Що називають гідролізом солі?

а) реакція утворення малорозчинної сполуки;

б) реакція солі з водою, унаслідок якої утворюється слабкий електроліт;

50

в) реакція між кислотою і основою, унаслідок якої утворюється сіль і вода;

г) реакція з виділенням газу.

19. По катіону гідролізують солі, утворені ...

а) катіоном сильної основи і аніоном слабкої кислоти;

б) катіоном слабкої основи і аніоном сильної кислоти;

в) катіоном сильної основи і аніоном сильної кислоти;

г) катіоном слабкої основи і аніоном слабкої кислоти.

20. По аніону гідролізують солі, утворені ...

а) катіоном сильної основи і аніоном слабкої кислоти;

б) катіоном слабкої основи і аніоном сильної кислоти;

в) катіоном сильної основи і аніоном сильної кислоти;

г) катіоном слабкої основи і аніоном слабкої кислоти.

21. По катіону й аніону гідролізують солі, утворені ...

а) катіоном сильної основи і аніоном слабкої кислоти;

б) катіоном слабкої основи і аніоном сильної кислоти;

в) катіоном сильної основи і аніоном сильної кислоти;

г) катіоном слабкої основи і аніоном слабкої кислоти.

22. Не піддаються гідролізу солі, утворені ...

а) катіоном сильної основи і аніоном слабкої кислоти;

б) катіоном слабкої основи і аніоном сильної кислоти;

в) катіоном сильної основи і аніоном сильної кислоти;

г) катіоном слабкої основи і аніоном слабкої кислоти.

23. Що називають ступенем гідролізу солі?

а) добуток концентрації солі і константи гідролізу;

б) відношення концентрації солі, яка прогідролізувала, до її загаль-ної концентрації;

в) відношення загальної концентрації солі до концентрації солі, яка прогідролізувала;

г) відношення концентрації солі до константи гідролізу.

24. Який реагент використовують для якісного виявлення сульфат- іонів?

a) AgNO₃; б) BaCl₂; в) Na₂CO₃; г) HNO₃.

25. Який реагент використовують для якісного виявлення іонів феруму (III)?

а) NH₄OH; б) Na₂SO₄; в) KCNS; г) BaCl₂.

51

26. Який реагент використовують для якісного виявлення хлорид-іонів?

a) AgNO₃; б) AgCl; в) KCNS; г) HNO₃.

27. Обчисліть рН 0,001 М розчину HCl.

а) 3; б) 7; в) 14; г) 11.

28. Обчисліть рН 0,0001 М розчину KOH.

а) 4; б) 7; в) 14; г) 10.

29. З наведеного переліку виберіть формули солей, які гідролізують у водних розчинах

а) Na₂CO₃; б) Na₂SO₄; в) KCl; г) Al₂(SO₄)₃.

30. З наведеного переліку виберіть формулу солі, яка повністю гідро-лізує у водному розчині

а) K₂CO₃; б) NaCl; в) NH₄Cl; г) Al₂S₃.

31. Яка реакція середовища гідролізу солі, утвореної катіоном сильної основи і аніоном слабкої кислоти?

а) кисла; б) лужна; в) нейтральна.

32. Яка реакція середовища гідролізу солі, утвореної катіоном слабкої основи і аніоном сильної кислоти?

а) кисла; б) лужна; в) нейтральна.

33. Поставте у відповідність формулам солей кислотність середовища, утвореного унаслідок їхнього гідролізу:

1) кисле	а) NaCl;
2) лужне	б) FeCl2;
3) практично нейтральне	в) Na2CO3;
	г) СH3СOONH4.

34. Щоб запобігти гідролізу солі, утвореної катіоном слабкої основи і аніоном сильної кислоти, що розчину потрібно додати ...

а) сильну кислоту; б) сильну основу; в) воду; г) буферний розчин.

35. Щоб запобігти гідролізу солі, утвореної катіоном сильної основи і аніоном слабкої кислоти, що розчину потрібно додати ...

а) сильну кислоту; б) сильну основу; в) воду; г) буферний розчин.

36. З наведеного переліку виберіть електроліт:

а) спирт; б) цукор; в) кухонна сіль; г) ацетон; д) бензин.

37. Чому дорівнює йонний добуток води?

а) 10^–14; б) 10^–7; в) 6,02  10²³; г) 8,314.

52

38. Величину рН кислого буферного розчину обчислюють за форму-лою:

а) ; б) рН = –lg[H⁺];

в) рН = –lg[OH^–]; г)

39. Яке забарвлення має лакмус у кислому середовищі?

а) синє; б) фіолетове; в) червоне; г) зелене.

40. Яке забарвлення має фенолфталеїн у лужному середовищі?

а) синє; б) фіолетове; в) червоне; г) малинове.

41. Яка з реакцій йонного обміну відбувається до кінця?

а) Ba(NO₃)₂ + CaCl₂ = ...

б) KCl + NaNO₃ = ...

в) FeSO₄ + Na₃PO₄ = ...

г) Zn(NO₃)₂ + KCl = ...

42. Яка з реакцій йонного обміну відбувається до кінця?

а) NaNO₃ + BaCl₂ = ...;

б) KCl + AgNO₃ = ...;

в) FeSO₄ + NaCl = ...;

г) Zn(NO₃)₂ + K₂SO₄ = ...

43. Яка з реакцій йонного обміну відбувається до кінця?

а) NaNO₃ + HCl = ...;

б) KCl + H₂SO₄ = ...;

в) Na₂S + HCl = ...;

г) ZnCl₂ + HNO₃ = ...

44. З наведеного переліку виберіть йоннe рівняння утворення осаду:

а) Ag⁺ + NO₃^– = …;

б) Ba²⁺ + SO₄^2– = …;

в) S^2– + 2H⁺ = …;

г) OH^– + H⁺ = ...

45. З наведеного переліку виберіть йоннe рівняння виділення газу:

а) Ag⁺ + Сl^– = …;

б) Ba²⁺ + 2NO₃^– = …;

в) OH^– + H⁺ = …;

г) S^2– + 2H⁺ = ...

53

46. З наведеного переліку виберіть йоннe рівняння реакції нейтралізації:

а) Na⁺ + NO₃^– = ...;

б) Ba²⁺ + SO₄^2– = ….;

в) SO₄^2– + Fe²⁺ = …;

г) OH^– + H⁺ = …

47. З наведеного переліку виберіть рівняння дисоціації основи:

а) BaCl₂ = Ba²⁺ + 2Cl^–;

б) Ca(OH)₂ = Сa²⁺ + 2OH^–;

в) H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄^2–;

г) H₂O = OH^– + H⁺.

48. З наведеного переліку виберіть рівняння дисоціації кислоти:

а) Ba(ОН)₂ = Ba²⁺ + 2OH ^–;

б) NaCl = Na⁺ + Cl^–;

в) HNO₃ = H⁺ + NO₃^–;

г) H₂O = OH^– + H⁺.

49. Серед перелічених кислот виберіть сильні:

а) H₂SO₄; б) H₂SO₃; в) HBr; г) H₂СO₃; д) HNO₃.

50. Серед перелічених основ виберіть сильні:

а) NaOH; б) Cu(OH)₂; в) Ba(OH)₂; г) Fe(OH)₂; д) NH₄OH/

51. Обчисліть величину pH і [H⁺], якщо pOH = 9. Яке це середовище?

а) 5; 10^–5; кисле; б) 9; 10^–9; кисле; в) 5; 10^–5; лужне; г) 9; 10^–9; лужне.

52. Закінчіть вислів: Дисперсні системи – це системи, які складаються з …

а) двох речовин, добре розчинних одна в одній;

б) розчинника і розчиненої в ньому твердої речовини;

в) двох речовин, одна з яких розподілена у вигляді дрібних частинок в іншій;

г) двох або більше колоїдних розчинів.

52. Поставте у відповідність розміри частинок дисперсної фази (d) і характеристику системи:

1) грубодисперсні системи;	а) d = 100 нм;
2) колоїдні розчини;	б) d > 100 нм;
3) істинні розчини.	в) d = 1–100 нм;
	г) d < 100 нм.

54. З наведених формул виберіть ту, яка вказує ступінь дисперсності системи:

а) D = 1/d_част; б) S_пит = S_заг/V; в) рН = –lg[H⁺].

54

53. Вкажіть обов’язкову умову отримання колоїдного розчину:

а) додавання стороннього електроліту;

б) взаємна нерозчинність дисперсної речовини і розчинника;

в) добра розчинність дисперсної речовини у розчиннику;

г) існування двох розчинників, що змішуються один з одним.

55. Від яких чинників залежить седиментаційна стійкість дисперсної системи?

а) ступеня дисперсності і в’язкості середовища;

б) ступеня дисперсності, в’язкості середовища і різниці густин дис-персної фази і дисперсійного середовища;

в) ступеня дисперсності, в’язкості середовища і наявності сторонніх електролітів.

56. Закінчіть вислів: Здатність подрібнених систем зберігати власти- вий їм ступінь дисперсності називається …

а) седиментаційною стійкістю; в) агрегативною стійкістю;

б) колоїдною стійкістю; г) порогом коагуляції.

57. Що таке опалесценція?

а) здатність подрібнених систем зберігати властивий їм ступінь дис-персності;

б) сполучення окремих частинок дисперсної фази до досягнення ними розміру колоїдних частинок;

в) явище розсіювання світла найдрібнішими частинками золю;

г) переміщення колоїдних частинок до одного з електродів під час пропускання постійного електричного струму через золь.

58. Що таке електрофорез?

а) сполучення окремих частинок дисперсної фази до досягнення ними розміру колоїдних частинок;

б) переміщення колоїдних частинок до одного з електродів під час пропускання постійного електричного струму через золь;

в) явище розсіювання світла найдрібнішими частинками золю;

г) переміщення дисперсійного середовища щодо нерухомої дисперс-ної фази під дією різниці потенціалів.

59. Закінчіть вислів: Електрокінетичним потенціалом називають …

а) різницю потенціалів, під дією якої відбувається переміщення дисперсійного середовища щодо нерухомої дисперсної фази;

55

б) різницю потенціалів, під дією якої відбувається переміщення ко-лоїдних частинок до одного з електродів;

в) різницю потенціалів між рухливою і нерухомою частинами по-двійного електричного шару.

60. Що таке поріг коагуляції?

а) це граничний розмір частинок золю, при якому відбувається їх осідання;

б) стан колоїдного розчину, коли дзета-потенціал дорівнює нулю;

в) процес об’єднання колоїдних частинок в більші агрегати і руйну-вання колоїдного розчину;

г) певна кількість стороннього електроліту, яка спричиняє коагу-ляцію колоїдного розчину.