БИЛЕТ № 20

1) Молярная электропроводность раствора λ есть величина, обратная сопротивлению раствора, содержащего 1 моль растворенного вещества и помещенного между электродами, расположенными на расстоянии 1 см друг от друга. С удельной электропроводностью κ и молярной концентрацией раствора С молярная электропроводность связана следующим соотношением:

,    Ом^-1см²моль^-1  

Молярная электропроводность как сильных, так и слабых электролитов увеличивается с уменьшением концентрации (т.е. увеличением разведения раствора V = 1/С), достигая некоторого предельного значения λ_o, называемого молярной электропроводностью при бесконечном разведении

Рис.3.10 Зависимость_молярной                    Рис.3.11  Зависимость_молярной электропроводности_от_концентрации.            электропроводности от разведения  

Для слабого электролита такая зависимость молярной электропроводности от концентрации обусловлена в основном увеличением степени диссоциации с разбавлением раствора. В случае сильного электролита с уменьшением концентрации ослабляется взаимодействие ионов между собой, что увеличивает скорость их движения и, следовательно, молярную электропроводность раствора. Последнюю связывает с абсолютными скоростями движения катионов и анионов U₊ и U_– уравнение Аррениуса:

                  

Ф. Кольрауш показал, что в молярную электропроводность бесконечно разбавленных растворов электролитов каждый из ионов вносит свой независимый вклад, и λ_o является суммой молярных электропроводностей катиона и аниона λ₊ и λ_–  (т.н. подвижностей ионов), и сформулировал закон независимости движения ионов:

Молярная электропроводность при бесконечном разведении равна сумме электролитических подвижностей катиона и аниона данного электролита.

                    

Подставив в это выражение уравнение Аррениуса и приняв, что при бесконечном разведении степень диссоциации α равна единице, получим:

               

Отсюда

;                                 

Электролитическая подвижноть является важнейшей характеристикой иона, отражающей его участие в электропроводности раствора.

2) Обращением (инверсией) фаз называют изменение типа эмульсии, т.Е. Переходы эмульсии м/в в эмульсию в/м и наоборот.

Устойчивость эмульсий существенно зависит от наличия в них веществ, называемых эмульгаторами. Эти вещества, адсорбируясь на границе раздела фаз, снижают межфазное поверхностное натяжение, а следовательно, уменьшают суммарную свободную энергию системы и повышают ее устойчивость.

Снижение агрегативной устойчивости систем может быть обусловлена процессами изотермической перегонки или коагуляции (коалесценции капель) и, как правило, сопровождается потерей седиментационной устойчивости (расслоение системы). Добиться устойчивости эмульсии позволяет процесс введения в систему стабилизаторов (эмульгаторов), в качестве которых часто используются электролиты, ПАВ и высокомолекулярные соединения.

Применение лекарственных веществ в виде эмульсий позволяет совмещать в одной лекарственной форме несмешивающиеся жидкости, маскировать неприятный вкус масел, смягчать раздражающее действие на слизистую оболочку некоторых лекарственных веществ, вводить в состав лекарства нерастворимые лекарственные вещества. Кроме того, масла в виде эмульсий лучше усваиваются в организме, так как всасывание масел в желудочно-кишечном тракте происходит только в присутствии поверхностно-активных веществ, способных их эмульгировать. К отрицательным сторонам эмульсий следует отнести их малую устойчивость, необходимость в применении дополнительных веществ и сравнительную длительность приготовления.

Коалесценция —слияние частиц (например, капель или пузырей) внутри подвижной среды (жидкости, газа) или на поверхности тела.

Коалесценция сопровождается укрупнением капель (пузырей) и обусловлена действием сил межмолекулярного притяжения. Это самопроизвольный процесс (сопровождается уменьшением свободной энергии системы).

БИЛЕТ № 21

1) Определение константы диссоциации слабых электролитов

кондуктометрическим методом

Константы диссоциации одно-одновалентного электролита –

+ AB←⎯→⎯ A +B чаще всего измеряют кондуктометрическим методом, поскольку удельная

проводимость раствора (χ, Ом-1см-1

Для выражения электропроводности растворов используют приведенную

к концентрации величину, называемую эквивалентной электропроводностью (Λ

, см2/ом⋅моль), поскольку очевидно, что в растворах разной концентрации

содержится различное количество потенциальных носителей тока выражающую отношение числа образовавшихся пар ионов к полной концентрации электролита. Введем величину степени диссоциации электролита ± α = n /n

При бесконечном разведении электролит станет полностью диссоциированным, и его электропроводность определится соотношением

Λ0 =U0 +V0 , откуда окончательно получим

α =Λ/Λо =Λ/ Uо +Vо .

Процесс растворения плохо растворимого вещества, обусловленный образованием комплекса одним из ионов, входящих в состав этого вещества, лежит в основе некоторых важных практических приложений процесса комплексообразования.

2) Высокомолекулярные соединения (ВМС) – это вещества, состоящие из больших молекул (макромолекул) с молярной массой не менее 10-15 тысяч. Размер молекул ВМС приближается к размеру коллоидных частиц, поэтому истинные растворы ВМС по своим свойствам близки коллоидным растворам. Поэтому свойства растворов ВМС изучают в курсе коллоидной химии. Но нужно помнить, что растворы полимеров могут быть как истинными (частицы дисперсной фазы раздроблены до молекул), так и коллоидными (гетерогенными системами).  Макромолекулы ВМС состоят из многократно повторяющихся звеньев. Повторяющийся фрагмент макромолекулы называется элементарным звеном. Число элементарных звеньев в макромолекуле называется степенью полимеризации. Вещества, из которых получают ВМС, называют мономерами, а само ВМС – полимером. В связи с большими размерами молекул ВМС обладают особыми_свойствами: - Для ВМС характерна полимолекулярность, т.е. молекулы имеют разную длину. - Молекулы ВМС могут иметь линейное и разветвленное строение. ВМС с пространственной структурой неспособны растворяться (вулканизированный каучук – резина). Линейные ВМС обладают эластичностью, способностью образовывать пленки и нити, набухать. - Молекулы линейных полимеров обладают гибкостью. Они могут принять вытянутую форму с определенной ориентацией в пространстве и могут свертываться в клубки. Эластичность — способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки)

Они служат кровезаменителями, используются как материал для костных протезов и т. д. Перспективно применение силиконовых клеев для склеивания кожи. и мышц (вместо сшивания) после операции. «Гидрофильные пластмассы», способные впитывать до 60% (повесу) воды  без    изменения    размеров и прочности, применяются для изготовления контактных линз, для замещения тканей организма и т. д.

БИЛЕТ № 22

1) Кондуктометрическое титрование основано на измерении электропроводности раствора, меняющейся в процессе химической реакции между исследуемым веществом и титрантом. Точку эквивалентности фиксируют по резкому излому кривой титрования. Например, пусть определяемое вещество AB и титрант CD в растворе полностью диссоциируют на ионы, а в результате реакции образуется малодиссоциируемое вещество AD: A++B–+C++D–=AD+C++D–. Вследствие изменения состава раствора в процессе титрования происходит изменение электропроводности раствора электролита. При этом до точки эквивалентности возможен различный характер изменения электропроводности в зависимости от соотношения_подвижности_ионов_A+_и_С+. Чем острее угол на кривой титрования, тем точнее можно определить точку эквивалентности. В кондуктометрическом титровании можно использовать реакции нейтрализации, осаждения, комплексообразования. Окислительно-восстановительные реакции используют крайне редко (в основном в полуводных растворителях) из-за того, что протекают они в сильнокислых или сильнощелочных средах, на фоне которых трудно зафиксировать малое изменение электропроводности за счет основной реакции. При титровании кислот основаниями происходит замена высокоподвижных ионов водорода (гидроксония) ионами с намного меньшей подвижностью. При титровании кислот необходимо учитывать общее правило: чем более диссоциирована кислота, тем ближе отвечает точке эквивалентности минимум электропроводности на кривой кондуктометрического титрования.

Типичный вид кривой кондуктометрического титрования представлен на рисунке 1.

 

Точка эквивалентности на графике находится пересечением двух прямых. Одна прямая (до точки эквивалентности) отражает изменение концентрации анализируемого иона и ионов титранта, а другая (после точки эквивалентности) является следствием увеличения концентрации ионов титранта.

Однако не всегда кривая титрования имеет такой вид. На рис.2 приведены в качестве примера кривые титрования, полученные в результате различных аналитических определений.

применяется, например, при диагностике нарушений водно-солевого обмена.

2) Растворы высокомолекулярных соединений ранее относили К коллоидным, поскольку они, подобно коллоидным растворам, характеризовались следующими свойствами: малой скоростью диффузии растворенных частиц и неспособностью их проникать через полунепроницаемую перегородку; медленным течением всех процессов, протекающих в растворе; влиянием малых доба­вок посторонних веществ на свойства растворов.

Исследованиями Штаудингера, а затем Каргина было дока­зано, что полимеры образуют истинные растворы. Малая ско­рость диффузии растворенных частиц, медленное течение всех процессов в растворе были объяснены большими размерами молекул полимеров и особенностями их химического строения.

При растворении низкомолекулярных соединений скорости диффузии растворенного вещества в растворитель и растворителя в растворимое ве­щество обычно близки по величине, и поэтому растворение происходит быстро.

Гидратация (от др.-греч. ὕδωρ — вода) — присоединение молекул воды к молекулам или ионам.

Гидратация органических соединений происходит по кратным связям; в случае циклических соединений гидратация приводит к раскрытию циклов. Обычно эти реакции происходят в присутствии щелочей, кислот или гетерогенных катализаторов (каталитическая гидратация).

Свойства растворов ВМС, характерные для истинных растворов:

• гомогенность;

• термодинамическая устойчивость;

• самопроизвольность образования (растворяются в определенных

жидкостях, не требуя стабилизаторов);

• обратимость коагуляции.

Амфотерные ионообменные смолы, полиамфолиты — сетчатые полимеры, способные к обмену как анионов, так и катионов при контакте с растворами электролитов.

Изоэлектрическим состоянием называется состояние вмс, при котором коллоидные частицы не имеют электрического заряда. Изоэлектрическое состояние имеет место у коллоидных систем, частицы которых могут изменять знак заряда при изменении концентрации водородных ионов в растворе; такие частицы называются амфотерными.

БИЛЕТ № 23