Задания с выбором ответа

28. В водном растворе вещество, поверхностное натяжение которого меньше, чем у воды, преимущественно находится…

а) на дне сосуда б) во всем объеме раствора

в) у стенок сосуда г) в поверхностном слое

28. Поверхностно-активные вещества –

а) увеличивают поверхностное натяжение;

б) уменьшают поверхностное натяжение;

в) не изменяют поверхностное натяжение;

г) сначала увеличивают, затем уменьшают поверхностное натяжение.

28. Правило Дюкло-Траубе гласит, что увеличение длины углеводородного радикала на одну группу - СН₂-приводит:

а) к возрастанию поверхностной активности в 3-3,5 раза,

б) к уменьшению поверхностной активности в 3-3,5раза;

в) не изменяет поверхностную активность;

г) к уменьшению адсорбционной способности ПАВ.

28. К катионным ПАВ относятся:

а) карбоновые кислоты; б) алкилсульфаты;

в) пиридиновые соединения; г) соли карбоновых кислот.

28. Процесс самопроизвольного изменения концентрации вещества у поверхности раздела фаз называется:

а) адсорбцией; б) абсорбцией;

в) десорбцией; г) сорбцией

28. Какое уравнение адсорбции применяют к поверхности раздела фаз жидкость - газ:

а) уравнение Лэнгмюра; б) уравнение Фрейндлиха;

в) уравнение Гиббса; г) уравнение Никольского

28. Будет ли выполняться правило Дюкло-Траубе при максимально возможной адсорбции?

а) выполняется б) не выполняется

в) сначала выполняется, затем не выполняется ;

г) сначала не выполняется, затем выполняется.

28. Работа, необходимая для образования единицы площади поверхности раздела фаз, называется…

а) поверхностным натяжением

б) удельной поверхностью

в) поверхностным потенциалом

г) энергией расширения

28. Правило Дюкло-Траубе наиболее наглядно характеризует изменение поверхностного натяжения растворов…

а) аминокислот б) углеводов

в) карбоновых кислот г) простых эфиров

28. Увеличение поверхностной активности в 3-3.5 раза при переходе к каждому последующему члену гомологического ряда (карбоновых кислот, аминов, спиртов) называется правилом…

а) Пескова – Фаянса б)Дюкло –Траубе;

в) Шульце – Гарди; г) Смолуховского

28. Количественной мерой адсорбции служит величина, единицей измерения которой является…

а) г/м; б) г/л; в) моль/л; г) моль/м²

Основные величины, используемые для характеристики поверхностных явлений, коллоидных систем, растворов ВМС

Свободная поверхностная энергия	E = σ ∙S, Дж Е →min	Термодинамическая функция, характеризующая энергию межмолекулярного взаимодействия частиц на поверхности раздела фаз с частицами каждой из контактирующих фаз
Абсолютная адсорбция (удельная)	А = , моль/г	Равновесное количество поглощаемого вещества, приходящееся на единицу поверхности раздела фаз или на единицу массы твердого адсорбента
Относительная адсорбция на подвижной поверхности раздела фаз(уравнение Гиббса)	Г =	Величина, аналогичная абсолютной адсорбции, отражает зависимость между поверхностной концентрацией адсорбируемого вещества и его концентрацией в объёме раствора
Поверхностная активность	, Дж∙м/моль или Гиббс	Способность растворенных веществ изменять поверхностное натяжение растворителя
Изотермы адсорбции	Г = Г , (1) Г-величина адсорбции; Г - предельная адсорбция; с- равновесная концентрация адсорбата; а -величина, обратная константе адсорбционного равновесия; Г = kc (2) если n>1, Г = kcn если n<1, k и n эмпирические константы Фрейндлиха.	Зависимости между величиной адсорбции и концентрацией раствора при достижении адсорбционного равновесия в условиях постоянной температуры, выражается уравнениями Ленгмюра (1) и Фрейндлиха (2). При адсорбции газов и паров вместо концентрации (с) в уравнениях используется парциальное давление газа или пара (р)
Электрокинетический потенциал	- потенциал (дзета-потенциал)	Потенциал на границе скольжения между адсорбционной и диффузными частями ДЭС мицеллы.

Методические рекомендации к решению типовых задач.

Задача 1. Рассчитайте, пользуясь уравнением Фрейндлиха, сколько органической кислоты может быть поглощено почвой, если в почвенном растворе установилась равновесная концентрация 2,7ммоль/л. Константы уравнения Фрейндлиха равны: К=4,5, 1/n=0,4.

Решение: уравнение Фрейндлиха Г=К×С^1/n, подставим данные задачи: Г=4,5×С^0,4. Прологарифмируем его : lgГ=lg4,5+0,4lgC. Подставим значение С и найдем lgГ по таблице логарифмов:

lgГ = 0,6532+0,4lg2,7=0,6532+4×0,4314=0,826

По таблице антилогарифмов найдем: Г= 6,70 ммоль/100г

Задания для индивидуальной самостоятельной работы

28. Поверхностное натяжение водного раствора поверхностно-активного вещества с концентрацией 0,056 моль/л при 293 К равно 4,33×10^-2 н/м. Вычислите адсорбцию этого вещества из раствора с концентрацией 0,028 моль/л.

29. Вычислите длину и площадь молекулы изоамилового спирта, если известна предельная адсорбция Г_¥ = 7,0×10^-6 моль/м² (плотность изоамилового спирта равна 0,81 г/мл).

30. В раствор объемом 60 мл некоторого вещества с концентрацией 0,440моль/л поместили твердый адсорбент массой 3 г. После достижения адсорбционного равновесия концентрация вещества снизилась до 0,350 моль/л. Вычислите величину адсорбции.

31. По экспериментальным данным определите константы в уравнении Ленгмюра:

Равновесная концентрация, моль/л: 88,7; 177,7; 260,0.

Адсорбция, ммоль/г: 1,50; 2,08; 2,88.

43. Определите адсорбцию уксусной кислоты на животном угле при 25⁰С, если равновесная молярная концентрация кислоты равна: 0,062 моль/л и 0,882 моль/л. Константы: а = 0,155 моль/кг, 1/n = 0,42.

44. –52 .Что такое адсорбция? Какие виды адсорбции наблюдаются в почвах? Рассчитайте количество уксусной кислоты, адсорбированное 100 г почвы из раствора концентрации “С” (см.таблицу), если в уравнении Фрейндлиха К=9,5, 1/n=0,22.

№ задачи	С, моль/л
44	15,5
45	20
46	33,5
47	40
48	79
49	75
50	14
51	25
52	12,5

8. Коллоидная химия

Свойства коллоидных систем, их получение

и очистка коллоидов

Ответьте на вопросы:

1. Дайте определение коллоидной химии. Какие науки и где в практике используют ее достижения?

2. В чем проявляется количественное сходство и качественное различие между суспензиями, коллоидными и истинными растворами?

3. Дайте определение понятиям дисперсная система, дисперсная фаза, дисперсионная среда, степень дисперсности.

4. Дайте классификацию дисперсных систем по степени дисперсности, указав гомо- и гетерогенные системы.

5. В чем сходство и в чем различие растворов высокомолекулярных соединений и лиофобных коллоидов?

6. Дайте определение понятию коллоидный раствор, сравните свойства истинных и коллоидных растворов.

7. Кратко опишите основные методы получения коллоидных растворов.

8. Что такое диализ? Ультрафильтрация?

9. Опишите методы очистки коллоидных систем. Подчеркните свойства коллоидных систем, на которых основаны эти методы. Какую роль играет мембрана при диализе коллоидных систем?

10. Почему осмотическое давление коллоидных растворов значительно меньше истинных?

11. Опишите, как образуются коллоидные растворы при дроблении горных пород. Как связаны эти процессы с почвообразованием?

12. Какие оптические явления наблюдаются в коллоидных системах в отличие от истинных растворов?

13. Дайте объяснение эффекту Фарадея - Тиндаля. Как связано это явление с законом рассеяния света Рэлея?

14. В чем сущность закона рассеяния света Рэлея? Как на основе этого закона объясняется световые явления в коллоидных растворах?

15. Объясните сущность нефелометрии. Где применяются нефелометры?

16. Каковы причины существования двойного электрического слоя мицеллы?

17. Возможно ли по реакции двойного обмена образование золя, если исходные вещества взяты в эквивалентном количестве?

18. Что такое термодинамический и электрокинетический потенциал?

19. Какая связь между величиной дзета - потенциалом и устойчивостью коллоидных систем?

20. Назовите силы, действующие между коллоидными частицами.

21. Какие скачки потенциалов выделяют в мицелле?

22. Что такое электрофорез? Как связана величина дзета-потенциала со скоростью электрофореза?

23. Что такое электроосмос? От каких факторов зависит величина электроосмоса?

24. Назовите основные методы получения коллоидных систем. Какова роль стабилизатора?