- •Н.П. Морозова Физическая и коллоидная химия Вопросы, тесты и задачи
- •Введение.
- •Программа курса физической и коллоидной химии
- •Физическая химия
- •1.2.Агрегатное состояние вещества
- •1.3. Основы химической термодинамики и термохимии
- •1.4. Химическая кинетика. Катализ. Фотохимия
- •1.5. Растворы
- •1.6. Электрическая проводимость растворов электролитов
- •1.7. Электрохимия
- •1.8. Поверхностные явления
- •2. Коллоидная химия
- •Общая характеристика коллоидов и их свойства
- •2.2. Теория коллоидных систем
- •2.3. Изменение состояния коллоидных систем
- •2.4. Растворы высокомолекулярных соединений (вмс)
- •2.5. Микрогетерогенные системы. Гели и студни. Полуколлоиды
- •Агрегатные состояния веществ Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Решение типовых задач
- •Химическая термодинамика и термохимия Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа:
- •Решение типовых задач
- •Кинетика Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Химическое равновесие – это состояние обратимой реакции, при котором:
- •Катализатор:
- •Методические рекомендации к решению заданий Типовые задания
- •4. Растворы
- •4.1. Растворы электролитов Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа:
- •Буферными свойствами обладает система, состоящая из:
- •Как надо изменить концентрацию ионов водорода в растворе, чтобы рН раствора увеличился на единицу:
- •Сколько ионов водорода содержится в 1 л раствора, рН которого равен 13?
- •Решение типовых задач
- •II способ:
- •1 Способ:
- •2 Способ:
- •4.2. Растворы неэлектролитов Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Закон Рауля определяет зависимость давления пара над раствором от:
- •Изотонический коэффициент в бесконечно разбавленном растворе CuCl2 равен….
- •Осмотическое давление раствора глицерина с молярной концентрацией 0,1 моль/л при 250с равно ______ кПа.
- •Основные величины, используемые для решения задач на растворы неэлектролитов
- •Решение типовых задач
- •5. Электропроводность Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •6. Электрохимия Ответьте на вопросы:
- •Электрод, который применяется для определения рН …
- •7. Поверхностные явления. Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Задания с выбором ответа
- •Способность дисперсной системы противостоять силе тяжести, называется кинетической или __________ устойчивостью.
- •Метод седиментационного анализа на основе уравнения Стокса позволяет определить______ частиц дисперсной фазы.
- •Методы получения дисперсных систем, основанные на объединении более мелких частиц в более крупные, называются…
- •9. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Что называется коагуляцией?
- •Коагулирующее действие на золь, полученный по реакции
- •Минимальная концентрация электролита необходимая для коагуляции определенного количества коллоидного раствора за определенный промежуток времени, называется _____ коагуляции
- •Правило Дюкло-Траубе наиболее наглядно характеризует изменение поверхностного натяжения растворов…
- •Ядро противоионы
- •Микрогетерогенные системы.
- •Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Что такое изоэлектрическое состояние полиэлектролита в растворе?
- •Что такое изоэлектрическая точка белка
- •Решение типовой задачи
- •Приложение
- •В водных растворах при 298 к Возрастает восстановительная способность атомов металлов
- •Возрастает окислительная способность катионов металлов Содержание
- •Физическая и коллоидная химия
- •214000. Смоленск, ул.Б.Советская, 10/2
- •214000, Смоленск, ул.Б.Советская, 10/2
Ядро противоионы
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. |
Задания для индивидуальной самостоятельной работы
Золь иодида серебра получен реакцией обмена при смешивании 15 мл раствора нитрата серебра и 30 мл раствора иодида калия. Написать схему строения мицеллы. Определить из нижеперечисленныых электролитов ионы каогуляторы и расположить их в порядке возрастания коагулирующего действия KNO3, MgCl2 и AlCl3.
Пороги коагуляции электролитов для золя иодида серебра (ммоль/л)
СKCl =256,0; C Ba(NO3)2=6,0; C Al(NO3)3=0,067; СKNO3=260,0; C Sr(NO3)2=7,0 Определить знак заряда частиц данного золя и вычислить коагулирующую способность каждого из электролитов.
Коагуляция отрицательного золя трехсернистого мышьяка вызывается катионами. Пороги коагуляции для электролитов KNO3, MgCl2 и AlCl3 соответственно равны 50,0, 0,72 и 0,093 ммоль/л золя. Как относятся между собой коагулирующие способности катионов разной валентности.
Как располагаются пороги коагуляции (моль/м3) в ряду растворов NaCl, AlCl3,MgSO4, NaH2PO4 для золя гидроксида железа (111), полученного методом гидролиза? Дайте пояснения.
Как располагаются пороги коагуляции (моль/м3) в ряду растворов AlCl3, MgSO4, NaH2PO4 для отрицательно заряженного золя диоксида кремния? Дайте пояснения.
Пороги коагуляции электролитов для некоторого гидрозоля (моль/л)
СNaNO3 =300,0; C MgCl2=26,0; CNa2SO4 =295; СAlCl3 = 0.5; C Sr(NO3)2=7,0
Определить знак заряда частиц данного золя .
–43. а) В чем сущность правила Шульце-Гарди?
б) Представьте строение мицеллы для коллоидов, полученных по реакциям в таблице.
в)Расположите нижеперечисленные электролиты в порядке увеличения их коагулирующей силы для этих коллоидов: NaCl, Na2SO4, CuCl2, Al2(SO4)3, AlCl3, K3[Fe(CN)6] .
№ |
Процесс получения коллоида |
34 |
FeCl3 изб. + 3H2O®Fe(OH)3↓ +HCl |
35 |
Na2SiO3 изб. + 2HCl®H2SiO3 ↓+2NaCl |
36 |
3K4[Fe(CN)6]изб. + 4FeCl3 ®Fe4[Fe(CN)6]3 +12KCl |
37 |
2AsCl3 + 3H2S изб. ®As2S3↓ +6HCl |
38 |
AgNO3 + KI изб.®AgI ↓+ KNO3 |
39 |
AlCl3 изб. + 3NaOH®Al(OH)3↓ + 3NaCl |
40 |
2 H3AsO3+3H2Sизб. ®As2S3¯+6H2O |
41 |
Na2SiO3+2H2O®H2SiO3¯+2NaOH |
42 |
2C4H9COONa изб. + CaCl2®(C4H9COO)2Ca↓ + 2NaCl |
43 |
FeCl3 изб. + 3NaOH®Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl |
