Вопросы к экзамену по доп.главам физ-химии

1. Поверхностно-активные  и инактивные вещества .Особенностии строения молекул ПАВ.

2. Поверхностное натяжение (сила, работа, энергия)

3. Связь адсорбции и поверхностного натяжения. Вывод и анализ уравнения изотермы адсорбции Гиббса.

4. Поверхностная активность. Правило Траубе зависимости поверхностной  активности от строения молекул ПАВ. Поверхностная активность и работа адсорбции.

5. Уравнение Шишковского и его связь с уравнением  изотермы  адсорбции Гиббса.

6. Понятие адсорбции. Виды сорбции. Величина адсорбции.

7. Теория адсорбции ленгмюра

8. Теория адсорбции гиббса

9. Теория адсорбции френдлиха

10. Теория адсорбции поляни

11. Теория адсорбции БЭТ

12. Адсорбция на пористых адсорбентах. Теория Дубинина. Уравнение Дубинина -Радушкевича.

13. .Капиллярный гистерезис. Классификация пор по Дубинину.

14. Теория капиллярной конденсации

15. Расчет  распределения пор по размерам.  Интегральные и дифференциальные кривые распределения пор. Определение общей пористости адсорбентов.

16. Электроповерхностные  явления. Механизм  образования  двойного    электрического слоя.

17. Адсорбция из электролитов

18. Ионообменная адсорбция. Уравнение ионообменной адсорбции  Никольского

1)Поверхностно-активные и инактивные вещества .Особенностии строения молекул пав.

Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

Как правило, ПАВ — органические соединения, имеющие дифильное строение, то есть содержащие как гидрофильный, так и гидрофобный компонент. Т.е. в молекулах ПАВ имеются один или несколько углеводородных радикалов, составляющих олео-, или липофильную, часть (она же — гидрофобная часть молекулы), и одна или несколько полярных групп — гидрофильная часть

Поверхностно-неактивные вещества обладают следующими характерными особенностями: а) обладают большим по сравнению с растворителем поверхностным натяжением; б) имеют более высокую растворимость. 

К поверхностно-неактивным веществам относятся все неорганические электролиты: кислоты, щелочи, соли,

Поверхностно-неактивные вещества повышают поверхностное натяжение воды, так как их молекулы стремятся уйти с поверхности жидкости вглубь.

2. Поверхностное натяжение (сила, работа, энергия)

Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесиифаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.

Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости Коэффициент поверхностного натяжения σ численно равен отношению модуля F силы поверхностного натяжения, действующей на границу поверхностного слоя длиной l, к этой длине:

σ = F \ L. (2.19)

С возрастанием температуры σ уменьшается и обращается в нуль .

3)Связь адсорбции и поверхностного натяжения. Вывод и анализ уравнения изотермы адсорбции Гиббса.

Адсорбция по Гиббсу – это избыток адсорбата в адсорбционном слое, выражается в моль/см². Связь между адсорбцией по Гиббсу и поверхностным натяжением описывается уравнением Гиббса: для растворённых веществ (3.2) для адсорбции газов или паров (3.3) где С – объёмная концентрация растворённого вещества в моль/л, Р – парциальное давление адсорбирующегося газа в атм., К – универсальная газовая постоянная равная 8,3110⁷ эргмоль^-град, Т – абсолютная температура в К,   - поверхностная активность. Зависимость адсорбции ^ Г от равновесной концентрации С или давления Р при постоянной температуре называется изотермой адсорбции. Все вещества по их воздействию на поверхностное натяжение воды можно разделить на три группы (рис.4): 1.  Поверхностно-активные вещества (ПАВ) - понижают поверхностное натяжение растворителя (sр.р<s0), g>0 (по отношению к воде - органические соединения дифильного строения - органические кислоты, спирты, амины, эфиры и т.д). 2. Поверхностно-инактивные вещества (ПИВ) - незначительно повышают поверхностное натяжение растворителя (sр.р >s0), g<0 (неорганические кислоты, основания, соли, глицерин, a-аминокислоты и др). 3.Поверхностно-неактивные вещества (ПНВ) - практически не изменяют поверхностного натяжения растворителя (sр.р =s0), g=0 (по отношению к воде веществами являются сахароза и ряд других).</s