12. Запишите уравнение адсорбционного слоя (уравнение Фрумкина) и поясните физический смысл входящих в него величин.

Если учесть то, что молекулы адсорбированного вещества занимают сами какую-то площадь S_о в слое, и между ними существует взаимодействие а

( = _о -  = )

_о- поверхностное натяжение чистого растворителя

13. Сформулируйте основные положения теории Лэнгмюра?

1)  Адсорбция является локализованной и вызывается силами, близкими к химическим.

2)  Адсорбция происходит на активных центрах

Активные центры считаются независимыми (т.е. один активный центр не влияет на адсорбционную способность других), и тождественными.

3)  Взаимодействия молекул с разными активными центрами являются независимыми.

В одном центре адсорбируется только одна молекула адсорбата;

(Каждый активный центр поверхности обладает лишь молекулярной сферой действия).

4)  Процесс адсорбции является обратимым и равновесным – адсорбированная молекула удерживается активным центром некоторое время, после чего десорбируется;

14. Изобразите на графике изотерму адсорбции Лэнгмюра. Проанализируйте график.

По мере увеличения концентрации вещества, адсорбция стремится к предельному значению А.

Константа К численно равна концентрации вещества, при которой адсорбция достигает половины от предельного значения.

Если К << С, то адсорбция близка к предельной и практически не зависит от концентраций.

Если К >> С, то зависимость принимает вид: В= AC/K

т.е. адсорбция становится линейной функцией концентрации.

К – константа химического равновесия

15. Что такое полимолекулярная адсорбция и какая теория позволяет объяснить ее?

Адсорбция с образованием нескольких молекулярных слоев вещества на поверхности твердого тела называется полимолекулярной.

Теория полимолекулярной адсорбции Поляни

16. Какая адсорбция относится к физической адсорбции?

Физическая адсорбция возникает за счет ван-дер-ваальсовых взаимодействий.

Она характеризуется обратимостью и уменьшением адсорбции при повышении температуры, т.е. экзотермичностью, причем тепловой эффект физической адсорбции обычно близок к теплоте сжижения адсорбата (10 – 80 кДж/моль). Таковой является, например, адсорбция инертных газов на угле.

17. Какая адсорбция относится к химической адсорбции?

Химическая адсорбция (хемосорбция) осуществляется путем химического взаимодействия молекул адсорбента и адсорбата. Хемосорбция обычно необратима; химическая адсорбция, в отличие от физической, является локализованной, т.е. молекулы адсорбата не могут перемещаться по поверхности адсорбента. Так как хемосорбция является химическим процессом, требующим энергии активации порядка 40 – 200 кДж/моль, повышение температуры способствует её протеканию. Примером химической адсорбции является адсорбция кислорода на вольфраме или серебре при высоких температурах.

18. Сформулируйте сущность метода получения пленок Лэнгмюра-Блоджетт.

19. Дайте определение дисперсной системы.

Дисперсная система – система, состоящая минимум из двух веществ, и характеризующаяся тем, что одно вещество равномерно распределено в виде частиц внутри другого вещества.

20. Назовите характерные признаки дисперсных систем.

• Гетерогенность (наличие поверхностей раздела)

• Дисперсность (Д [м^-1])

• Развитая поверхность

• Избыток свободной энергии

21. Как связана удельная поверхность дисперсной системы со степенью дисперсности?

С повышением дисперсности все большее и большее число атомов вещества находится в поверхностном слое, на границе раздела фаз, по сравнению с их числом внутри объема частиц дисперсной фазы. Следовательно, с повышением дисперсности вещества все большее значение имеют его свойства, определяемые поверхностными явлениями, т. е. совокупностью процессов, происходящих в межфазовой поверхности. Таким образом, своеобразие дисперсных систем определяется большой удельной поверхностью дисперсной фазы и физико-химическим взаимодействием дисперсной фазы и дисперсионной среды на границе раздела фаз.