- •Введение.
- •Рабочая программа по коллоидной химии.
- •Адсорбция на твердых поверхностях.
- •Электрические свойства дисперсных систем.
- •Оптические свойства дисперсных систем.
- •Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем.
- •Устойчивость дисперсных систем.
- •Получение и очистка дисперсных систем.
- •Особенности отдельных представителей дисперсных систем.
- •Коллоидные поверхностно-активные вещества (пав).
- •Коллоидная химия высокомолекулярных соединений (вмс).
- •Структурно-механические свойства дисперсных систем.
- •Перечень лабораторных работ.
- •Литература.
- •Методические указания к выполнению контрольных заданий.
- •Тема 1. Поверхностные явления и адсорбция в дисперсных системах.
- •Тема 2. Свойства дисперсных систем.
- •2.1 Оптические свойства дисперсных систем.
- •2.2. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем.
- •2.3. Седиментационное равновесие в дисперсных системах.
- •Тема 3. Мицеллообразование в дисперсных системах. Строение мицелл.
- •Тема 4. Электрокинетические явления в дисперсных системах.
- •Тема 5. Устойчивость дисперсных систем.
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Варианты контрольных заданий по коллоидной химии ддя гр. 11
Задачи.
Рассчитайте поверхностное натяжение водного раствора масляной кислоты с концентрацией 0,1 кмоль/м3 при температуре 273К. Константы уравнения Шишковского: а=12,6*10-3; b=21,5; поверхностное натяжение водя при указанной температуре составляет 75,49*10-3 Н/м.
Для водного раствора пропионовой кислоты определены следующие значения констант уравнения Шишковского при температуре 293К: а=12,8*10-3; b=7,16. Вычислите поверхностное натяжение раствора с концентрацией, равной 0,1 кмоль/м3. При этой температуре поверхностное натяжение воды составляет 72,53*10-3 Н/м.
Используя константы уравнения Шишковского: а=12,6*10-3; b=21,5, - рассчитайте поверхностное натяжение водного раствора масляной кислоты при температуре 273К для концентрации 0,05 кмоль/м . Поверхностное натяжение воды при указанной температуре составляет 75,49*10-3 Н/м.
Даны константы уравнения Шишковского для водного раствора валериановой кислоты при температуре 273К: а=14,72*10-3; b=10,4. Определите, при какой концентрации поверхностное натяжение раствора будет составлять σ = 52,1*10-3 Н/м, если поверхностное натяжение водя при указанной температуре составляет 75,49*10-3 Н/м.
Для водного раствора масляной кислоты определены следующие константы уравнения Шишковского при температуре 273К: а=12,6*10-3; b=21,5. Вычислите поверхностное натяжение раствора с концентрацией, равной 0,01 кмоль/м3. При этой температуре поверхностное натяжение воды составляет 72,53*10-3 Н/м.
Для водного раствора пропилового спирта определены следующие значения констант уравнения Шишковского при температуре 293К: а=14,4*10-3; b=6,6. Вычислите поверхностное натяжение раствора с концентрацией, равной 1 кмоль/м3. При этой температуре поверхностное натяжение воды равно 72,53*10-3 Н/м.
Используя уравнение Ленгмюра, вычислите адсорбцию пропионовой кислоты на поверхности раздела водный раствор – воздух при температуре 293К и концентрации 0,1 кмоль/м3, если известны константы уравнения Шишковского: а=12,8*10-3; b=7,16.
Рассчитайте адсорбцию валериановой кислоты на границе ее водного раствора с воздухом при температуре 353К и концентрации 0,01 кмоль/м3 по константам уравнения Шишковского: а=17,7*10-3; b=19,72.
Вычислите адсорбцию азота на цеолите при давлении Р=2,8*102 Па, если известны константы уравнения Ленгмюра:
;
b=0,156*10-2.
Вычислите адсорбцию углекислого газа на активированном угле при давлении 5*102Па, если известны константы уравнения Ленгмюра:
;
b=0,1*10-2.
Используя уравнение Релея, сравните интенсивность светорассеяния двух эмульсий: эмульсии бензола в воде и эмульсии н-пентана в воде. Показатель преломления бензола равен 1,50; показатель преломления н-пентана равен 1,36; показатель преломления воды равен 1,33; радиус частиц и концентрации обеих эмульсий одинаковы.
Используя уравнение Релея, определите, как изменится интенсивность рассеянного света, если дисперсную систему подвергнуть воздействию света с длинной волны λ1=430нм и λ2=680нм.
Вычислите коэффициент диффузии и средний квадратичный сдвиг частиц гидрозоля гидроксида железа(III), если время диффузии 10с, радиус частиц равен 50мкм, вязкость воды равна 1*10-3Па*с, температура 200С.
Вычислите коэффициент диффузии и средний квадратичный сдвиг частиц гуммигута, если радиус частиц равен 0,212мкм, вязкость жидкости равна 1,1*10-3Па*с, температура 170С, время диффузии 60с.
Вычислите коэффициент диффузии и средний квадратичный сдвиг частиц дыма хлорида аммония, если радиус частиц равен 10-7, температура 273К, вязкость воздуха равна 1,1*10-5Па*с, время диффузии 5с.
Вычислите коэффициент диффузии и средний квадратичный сдвиг частиц дисперсной системы, если радиус частиц равен 6,5*10-5м, время диффузии 40с, вязкость среды равна 1*10-3Па*с, температура 288К.
Вычислите осмотическое давление гидрозоля золота с концентрацией 0,3кг/м3. радиус частиц 5,5*10-10, плотность золота 19,3*103кг/м3, температура золя 293К.
Вычислите осмотическое давление гидрозоля золота с концентрацией 1кг/м3. радиус частиц 2,5*10-8м, плотность золота 19,3*103кг/м3, температура золя 298К.
Вычислите осмотическое давление пыли в воздухе, если радиус частиц пыли составляет 100нм, плотность 1,5*103кг/м3, концентрация равна 2*10-2кг/м3, температура 273К.
Рассчитайте, с какой скоростью осаждаются частицы аэрозоля хлорида аммония, имеющие радиус 4,5*10-7м и плотность 1,5*103 кг/м3. Вязкость воздуха равна 1,76*10-5Па*с, плотностью воздуха можно пренебречь.
Определите скорость осаждения частиц радиусом 10мкм, образующихся после помола зерен кофе в воде при температуре 293К, если вязкость воды равна 1*10-3Па*с, плотность частиц 1,1*103 кг/м3, плотность воды 1*103 кг/м3.
Определите скорость осаждения частиц суспензии ртути, оседающих в воде под действием силы тяжести, если плотность частиц 10*103 кг/м3, плотность воды 1*103 кг/м3, вязкость воды равна 1*10-3Па*с, радиус частиц 2,1*10-7м.
Определите скорость оседания частиц суспензии гуммигута в воде, если плотность гуммигута 1,56*103 кг/м3, радиус частиц 2,6*10-7м, плотность воды 1*103 кг/м3, вязкость воды равна 1*10-3Па*с.
Определите скорость осаждения частиц оксида цинка в воздухе, если радиус частиц 2*10-6м, вязкость воздуха равна 1,7*10-5Па*с, плотность частиц 5,7*103 кг/м3, температура 298К.
Рассмотрите строение мицеллы гидрозоля сульфида ртути (II) HgS. Стабилизатор – сероводород H2S.
Рассмотрите строение мицеллы золя, полученного при взаимодействии хлорида железа (III) с избытком гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6].
Рассмотрите строение мицеллы золя бромида серебра AgBr, полученного взаимодействием бромида калия и нитрата серебра, если бромид калия взят в избытке.
Изобразите схему строения мицеллы золя сульфата бария BaSO4, полученного при смешении хлорида бария BaCl2 с избыточным количеством серной кислоты.
Изобразите схему строения мицеллы золя иодида серебра AgJ, полученного взаимодействием иодида калия и нитрата серебра. Стабилизатор – нитрат серебра.
Рассмотрите строение мицеллы золя гидроксида железа (III), стабилизатор - хлорид железа (III) FeCl3.
Изобразите схему строения мицеллы золя сульфида мышьяка (III) As2S3, стабилизатор – стабилизатор H2S.
Вычислите скорость электрофореза частиц гидрозоля платины при градиенте внешнего поля 1200 В/м, если электрокинетический потенциал 0,04В, диэлектрическая проницаемость воды 81, вязкость воды 1*10-3Па*с.
Вычислите электрокинетический потенциал частиц гидрозоля золота по следующим данным, полученным при электрофорезе: скорость частиц = 2,2*10-6м/с; градиент внешнего поля = 100В/м; диэлектрическая проницаемость воды 81, вязкость воды 1*10-3Па*с.
Вычислите электрокинетический потенциал частиц гидрозоля висмута по следующим данным, полученным при электрофорезе: скорость частиц = 1,1*10-5м/с; градиент внешнего поля = 1000В/м; диэлектрическая проницаемость воды 81, вязкость воды 1*10-3Па*с.
Вычислите электрокинетический потенциал частиц гидрозоля сульфида мышьяка (III) As2S3 по следующим данным, полученным при электрофорезе: скорость частиц = 1,73*10-5м/с; градиент внешнего поля = 800В/м; диэлектрическая проницаемость воды 81, вязкость воды 1*10-3Па*с.
Вычислите электрокинетический потенциал частиц гидрозоля берлинской лазури по следующим данным, полученным при электрофорезе: скорость частиц = 2*10-5м/с; градиент внешнего поля = 500В/м; диэлектрическая проницаемость воды 81, вязкость воды 1*10-3Па*с.
Вычислите электрокинетический потенциал частиц золя свинца в метаноле, если в опытах по электрофорезу получены следующие данные: скорость частиц = 6,6*10-6м/с; градиент внешнего поля = 300В/м; диэлектрическая проницаемость метанола 34, вязкость метанола = 6,12*10-4Па*с.
Электрокинетический потенциал золя апельсинового сока равен ζ=50мВ (5*10-2В). Определите скорость и электрофоретическую подвижность, если диэлектрическая проницаемость = 54,1; вязкость среды = 4,5*10-10Па*с, градиент внешнего поля = 300 В/м.
Электрокинетический потенциал коллоидного раствора сахарозы равен ζ=90мВ. Определите скорость и электрофоретическую подвижность колодных частиц, если градиент внешнего поля = 300 В/м, диэлектрическая проницаемость = 71; вязкость среды = 1,3*10-3Па*с.
Вычислите электрокинетический потенциал частиц гидрозоля платины, если в опытах по электрофорезу были получены следующие результаты: градиент внешнего поля = 1000 В/м, скорость движения частиц = 5*10-7 м/с, диэлектрическая проницаемость = 81, вязкость = 1*10-10Па*с.
Электрокинетический потенциал частиц гидрозоля висмута составляет 0,2В. Определите скорость и электрофоретическую подвижность коллоидных частиц, если градиент внешнего поля = 800 В/м, диэлектрическая проницаемость = 81, вязкость = 1*10-10Па*с.
Коагуляция 1*10-5м3 золя иодида серебра наблюдается при добавлении к нему 5мл раствора нитрата кальция Ca(NO3)2 концентрации 0,01кмоль/м3. определите порог коагуляции.
Для коагуляции 1*10-5м3 золя иодида серебра AgJ требуется 1*10-6м3 раствора нитрата алюминия Al(NO3)2. Порог коагуляции составляет 4*10-3кмоль/м3. Определите концентрацию электролита.
Коагуляция 1*10-5м3 золя иодида серебра AgJ наблюдается при добавлении к нему 1*10-6м3 электролита нитрата калия KNO3 концентрации 1кмоль/м3. Определите порог коагуляции.
Для коагуляции 1*10-5м3 золя иодида серебра AgJ требуется 1*10-6м3 раствора нитрата кальция Ca(NO3)2. Порог коагуляции составляет 1,16*10-3кмоль/м3. Определите концентрацию электролита.
Определите порог коагуляции золя As2S3, если для коагуляции 10*10-6м3 золя потребовалось 0,4*10-6м3 раствора MgCl2 с концентрацией 0,036кмоль/м3.
Определите порог коагуляции золя As2S3, если для коагуляции 10*10-6м3 золя потребовалось 1,2*10-6м3 раствора NaCl с концентрацией 0,5кмоль/м3.
Для коагуляции 1*10-5м3 золя гидроксида алюминия Al(OH)3 требуется 10*10-6м3 раствора сульфата алюминия Al2(SO4)3. концентрация электролита равна 0,01кмоль/м3. рассчитайте порог коагуляции золя.
Определите, какой объем раствора нитрата бария Ba(NO3)2 концентрации 0,5кмоль/м3 требуется для коагуляции 10*10-6м3 золя иодида серебра AgJ. Порог коагуляции золя составляет 2*10-3кмоль/м3.
Определите порог коагуляции золя оксида алюминия Al2O3, если коагуляция происходит при добавлении 50мл раствора электролита хромата калия K2CrO4 концентрации 0,01кмоль/м3 к 10-3м3 золя.
