Московский Государственный Университет Пищевых Производств

Кафедра физической и коллоидной химии

Сборник

вопросов и задач

по курсу “Физическая и коллоидная химия”

для групп очно-заочного обучения.

Под редакцией профессора Попова К.И.

С Афанасьева Г.А.

составители:

Артемьева А.А.

Афанасьева Г.А.

Жильцов В.В.

Колесник Г.Б.

Рождественская М.В.

Москва

2000 год

1. Некоторую цепную реакцию осуществляют при одинаковых условиях в 2-х реакторах, равных по объему, но разных по форме: сферическом и цилиндрическом. Будут ли и как различаться скорости реакций в этих сосудах?

2. Может ли и в каком случае квантовый выход фотохимической реакции быть больше единицы?

3. В чем заключается основная причина увеличения скорости реакции при гетерогенном катализе?

4. Поясните основной смысл и значение принципа структурного (геометрического) соответствия мультиплетной теории гетерогенного катализа Баландина.

5. Чем катализатор отличается от индуктора?

6. В чем состоит основной смысл и значение принципа энергетического соответствия в мультиплетной теории гетерогенного катализа Баландина?

7. Какие эксперементальные данные необходимы для решения вопроса о том, в какой области - диффузионной или кинетической - протекает рассматриваемая гетерогенная реакция при данных условиях?

8. Каков физический смысл коэффициента b в уравнении изотермы адсорбции Ленгмюра ?

9. В чем заключается различие между лиофобными и лиофильными коллоидными системами.

10. Что такое коагуляция? Какие факторы ее могут вызвать? Что называют порогом коагуляции, коагулирующей способностью, как они зависят от заряда иона-коагулянта?

11. Как изменятся поверхностный и электрокинетический потенциалы при концентрационной и нейтрализационной коагуляции?

12. Что называют быстрой и медленной коагуляцией? Какова взаимосвязь между скоростью коагуляции и видом потенциальной кривой взаимодействия частиц?

13. При каких условиях возможно образование коагуляционной структуры? Какие причины могут вызвать образование геля? Что называется тиксотропией?

14. Какие жидкости называются ньютоновскими? Напишите уравнение Ньютона для течения жидкостей. Объясните физический смысл входящих в него параметров. Нарисуйте кривые течения и вязкости ньютоновских систем.

15. Нарисуйте кривые течения и эффективной вязкости для структурированных систем. Покажите на графиках напряжение сдвига и максимальный придел текучести, а также вязкости, соответствующие не разрушенной и полностью разрушенной структурам.

16. Что называется суспензией? Гидросуспензией? Органосуспензией? Какой вид устойчивости характерен для суспезий? В чем заключается сходство и различие суспензий и лиозолей? Каковы области применения суспензий?

17. Что такое эмульсии? Как их классифицируют? Какие методы используют для стабилизации эмульсий? Каков механизм стабилизации эмульсий поверхностно-активными веществами?

18. Какими свойствами должен обладать эмульгатор? Механизм стабилизации эмульсии твердыми эмульгаторами (порошками)? Как можно разрушить эмульсию?

19. Какие дисперсные системы называются пенами? В чем заключается особенности стабилизации пен?

20. От чего зависит и какими параметрами характеризуют устойчивость пены? Как можно разрушить пену? Приведите примеры практического использования пен.

21. Что такое аэрозоли? Их основные свойства. Как их классифицируют? Какие существуют методы разрушения аэрозолей?

22. Какова причина возникновения электрического заряда у частиц аэрозоля? Чем можно объяснить причину взрывоопасности некоторых аэрозолей?

23. Какие дисперсные системы называются порошками? Чем они отличаются от аэрозолей? Приведите примеры практического использования порошков.

24. Как можно определить величину поверхности порошков и размеры частиц? Что такое флуидизация порошков?

25. Что такое “кипящий слой”, текучесть, распыление и гранулирование порошков?

26. В чем сущность явления коалесценции? В каких дисперсных системах можно наблюдать это явление?

27. Как определить тип эмульсий? Какую форму имеют капли дисперсионной фазы в разбавленных, концентрированных, высококонцентрированных эмульсиях?

28. Что называется “временем жизни” пены? Как влияют температура, вязкость дисперсионной среды, присутствие электролитов и pH на устойчивость пены?

29. Термодинамический фактор устойчивости пены?

30. Приведите примеры твердых пен. Как можно получить твердую пену?

31. На какие группы и по какому признаку разделяются поверхностно-активные вещества? Какие коллоидные ПАВ называются катионоактивными? Анионоактивными? В чем их отличие? Приведите примеры.

32. Какое строение имеют мицеллы поверхностно-активного вещества в разбавленном и концентрированном водных растворах? Имеется ли отличие от мицеллы гидрофобного золя?

33. Что такое критическая концентрация мицелообразования (ККМ)? Какими способами можно определить ККМ?

34. Что такое солюбилизация или коллоидная растворимость? Опишите характер явлений, происходящих при солюбилизации. Использется ли это яление в практике?

35. Какие процессы лежат в основе мощного действия ПАВ?

36. Чем объясняются особенности в поведении растворов поверхностно-активных веществ?

37. Какое строение должны иметь мицеллы коллоидных поверхностно-активных веществ?

38. Что такое флотация? Опишите явления и приведите примеры применения этого явления.

39. В чем заключается эффект Ребиндера? Какие вещества выступают в качестве понизителей твердости материалов? Приведите примеры.

40. Какие вещества относятся к высокомолекулярным соединениям? Каковы особенности строения молекул высокомолекулярных соединений? Чем объясняется существование различных конформаций макромолекул? В каких фазовых и физических состояниях могут находится высокомолекулярные соединения?

41. Что такое набухание и какие стадии в нем различают? Опишите явление контракции и на какой стадии набухания мы его наблюдаем? В каких случаях происходит ограниченное и неограниченное набухание?

42. Укажите характеристики набухания полимеров в низкомолекулярных жидкостях. Что такое степень набухания и как она определяется?

43. По каким признакам растворы высокомолекулярных соединений сходны с коллоидными растворами? Как зависят осмотическое давление и вязкость растворов от молярной массы растворенного вещества?

44. Какими методами определяют молярную массу высокомолекулярных соединений? Какие термодинамические методы (основанные на термодинамических свойствах разбавленных растворов) могут быть использованы для определения молярных масс высокомолекулярных соединений и какие методы использовать невозможно?

45. Что такое синерезис? Приведите примеры. Приведите описание явлений тиксотропии и примеры тиксотропных соединений.

46. Что такое высаливание высокомолекулярных веществ? Чем оно отличается от коагуляции золей электролитами? Опишите явление коацервации.

47. Что называется студнем? Какие существуют методы получения студней? Как используется способность студней разделять многокомпонентные смеси?

48. Какие соединения называют полиамфолитами? Как влияет pH раствора на форму молекул полиамфолитов? Что называется изоэлектрической точкой белка и от каких атомных групп он зависит?

49. Определить разность и при для реакции горения водорода:

50. Тепловой эффект реакции: при постоянном объеме равен 108,9 кДж при 20 . Определить тепловой эффект этой же реакции при постоянном давлении.

51. Вычислить теплоту образования этилового спирта при 18 и нормальном давлении если

	С
	-395,23	-285,95	-1368,00

52. Определить разность между и при 25 в реакциях полного сгорания бензола , нафталина и этилена .

53. Тепловой эффект реакции при постоянном давлении кДж при . Определить для этой реакции при той же температуре.

54. Определить теплоту сгорания фосфористого водорода используя следующие термохимические данные:

КДж/Моль	2,21	-1508,40	-285,00

55. Определить теплоту, выделяемую при нейтролизации 100 л амиака (измеренных при нормальных условиях) серной кислотой:

КДж/Моль	-46,09	-811,30	-179,30

56. Определить какое количество теплоты потребуется для образования 100 г этилацетата по реакции: , если

КДж/Моль	-1374,00	-871,6	-2256,0	-285,0

57. Вычислить тепловой эффект реакции, протекающей при постоянном объеме , если

КДж/Моль	-20,15	-285,0

58. Найти тепловой эффект реакции при

100 , если:

КДж/Моль	-74,85	-82,0	-	-92,30
, Дж/МольК	35,79	40,71	33,84	29,14

Принять, что теплоемкости веществ, участвующих в реакции, остаются постоянными в указанном интервале температуру.