- •ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
- •В. Н. Матвеенко
- •Назаров В.В.
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ПРЕДМЕТ КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
- •2.1.1. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение
- •2.1.2. Полная поверхностная энергия
- •2.2. Адсорбция и поверхностное натяжение
- •2.2.1. Адсорбция, основные определения
- •2.2.2. Метод избыточных величин и адсорбционное уравнение Гиббса
- •2.3. Адгезия, смачивание и растекание жидкостей
- •2.3.1. Работа адгезии и когезии, уравнение Дюпре
- •2.4. Дисперсность и термодинамические свойства тел
- •2.4.1. Влияние дисперсности на внутреннее давление
- •2.4.2. Капиллярные явления. Уравнение Жюрена
- •2.5. Энергетика диспергирования и конденсации
- •3.2. Адсорбция на однородной поверхности
- •3.2.2. Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ
- •3.3. Адсорбция на пористых материалах
- •3.3.1. Теория капиллярной конденсации
- •3.3.2. Теория объёмного заполнения микропор Дубинина
- •4. АДСОРБЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ
- •4.3. Ионообменная адсорбция
- •5. КИНЕТИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •5.1.1. Седиментация в гравитационном и центробежном полях
- •5.1.2. Седиментационный анализ
- •5.4. Оптические свойства дисперсных систем
- •6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТЯХ
- •6.2. Влияние электролитов на ДЭС. Перезарядка поверхности
- •6.3. Формулы ДЭС (строение мицелл)
- •6.4. Электрокинетические явления
- •7. АГРЕГАТИВНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И КОАГУЛЯЦИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •7.2. Лиофильные дисперсные системы
- •7.2.1. Классификация и общая характеристика ПАВ
- •7.2.2. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Солюбилизация
- •7.2.3. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ)
- •7.3. Лиофобные дисперсные системы
- •7.3.1. Факторы устойчивости лиофобных систем
- •7.3.3. Быстрая коагуляция. Уравнение Смолуховского
- •7.3.4. Электролитная коагуляция
- •8. СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •8.2. Моделирование реологических свойств
- •8.3. Классификация дисперсных систем по реологическим свойствам
- •ОТВЕТЫ
- •2.1.1. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение
- •2.2. Адсорбция и поверхностное натяжение
- •2.2.1. Адсорбция, основные определения
- •2.3. Адгезия, смачивание и растекание жидкостей
- •2.3.1. Работа адгезии и когезии, уравнение Дюпре
- •2.4. Дисперсность и термодинамические свойства тел
- •2.4.1. Влияние дисперсности на внутреннее давление
- •3.1. Межмолекулярные взаимодействия при адсорбции
- •3.2. Адсорбция на однородной поверхности
- •3.2.2. Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ
- •3.3. Адсорбция на пористых материалах
- •3.3.1. Теория капиллярной конденсации
- •3.3.2. Теория объёмного заполнения микропор Дубинина
- •1.3. Ионообменная адсорбция
- •5. КИНЕТИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •5.1. Седиментация и седиментационный анализ
- •5.1.1. Седиментация в гравитационном и центробежном полях
- •5.1.2. Седиментационный анализ
- •5.2. Броуновское движение, закон Эйнштейна-Смолуховского
- •5.3. Седиментационно-диффузионное равновесие
- •5.4. Оптические свойства дисперсных систем
- •6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТЯХ
- •6.1. Образование и строение двойного электрического слоя (ДЭС)
- •6.2. Влияние электролитов на ДЭС. Перезарядка поверхности
- •6.3. Формулы ДЭС (строение мицелл)
- •6.4. Электрокинетические явления
- •7. АГРЕГАТИВНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ И КОАГУЛЯЦИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •7.1. Седиментационная и агрегативная устойчивость
- •7.2. Лиофильные дисперсные системы
- •7.2.1. Классификация и общая характеристика ПАВ
- •7.2.2. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Солюбилизация
- •7.2.3. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ)
- •7.3. Лиофобные дисперсные системы
- •7.3.1. Факторы устойчивости лиофобных систем
- •7.3.3. Быстрая коагуляция. Уравнение Смолуховского
- •7.3.4. Электролитная коагуляция
- •8. СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
- •8.1. Механизм структурообразования в дисперсных системах
- •8.2. Моделирование реологических свойств
- •8.3. Классификация дисперсных систем по реологическим свойствам
- •Учебное издание
где – толщина адсорбционной части ДЭС; л – толщина диффузной части ДЭС; F – число Фарадея; I – ионная сила среды; s – диэлектрическая проницаемость среды; s0 – электрическая постоянная; R – газовая постоянная;
т – время; NА – число Авогадро; 1 – вязкость среды; r – радиус частиц.
19.Определите, во сколько раз уменьшится толщина диффузной части ДЭС на поверхности дисперсных частиц, находящихся в водном растворе NaCl, при увеличении его концентрации в 4 раза.
20.Определите, во сколько раз уменьшится толщина диффузной части ДЭС на поверхности дисперсных частиц при изменении концентрации NaNO3 в дисперсионной среде золя от 0,001 М до 0,1 М.
21.Определите, во сколько раз уменьшится толщина диффузной части ДЭС на поверхности дисперсных частиц, находящихся в растворе NaCl, при замене его на раствор CuSO4 такой же молярной концентрации.
6.2.Влияние электролитов на ДЭС. Перезарядка поверхности
1.Перезарядка поверхности возможна при введении: А) индифферентных электролитов;
Б) электролитов, содержащих специфически адсорбирующиеся ионы; В) любых электролитов.
2.При введении индифферентных электролитов:
А) изменяется только адсорбционная часть ДЭС; Б) изменяется преимущественно диффузная часть ДЭС;
В) изменяется и адсорбционная и диффузная части ДЭС; Г) строение ДЭС не меняется.
3. При добавлении электролитов, содержащих специфически адсорбирующиеся ионы:
А) изменяется только адсорбционная часть ДЭС; Б) изменяется преимущественно диффузная часть ДЭС;
В) изменяется и адсорбционная, и диффузная части ДЭС; Г) строение ДЭС не меняется.
72
4. Зависимость электрокинетического потенциала ½ от концентрации с неиндифферентного электролита, содержащего специфически адсорбирующиеся ионы, имеет вид:
А) +½ |
Б) +½ |
В) +½ |
|
Г) +½ |
|
|
|
|
|
с |
с |
с |
с |
–½ |
–½ |
–½ |
–½ |
5. Зависимость электрокинетического потенциала ½ от концентрации индифферентного электролита с имеет вид:
А) +½ |
Б) +½ |
В) +½ |
|
Г) +½ |
|
|
|
|
|
с |
с |
с |
с |
–½ |
–½ |
–½ |
–½ |
6. Перезарядке поверхности при добавлении электролита соответствуют рисунки:
А) +½ Б) +½ В) +½ Г) +½
с |
с |
с |
с |
–½ |
–½ |
–½ |
–½ |
7. Добавление индифферентных электролитов: А) уменьшает толщину диффузного слоя;
Б) увеличивает толщину диффузного слоя;
73
В) может привести к перезарядке поверхности; Г) не приводит к перезарядке поверхности;
Д) снижает электрический потенциал поверхности; Е) не меняет строение ДЭС.
8. Добавление индифферентных электролитов:
А) не изменяет величину электрического потенциала поверхности; Б) не изменяет величину электрокинетического потенциала; В) снижает электрокинетический потенциал (по абсолютной вели-
чине);
Г) может привести к изменению знака электрокинетического потенциала;
Д) не приводит к изменению знака электрокинетического потен-
циала.
9. Добавление электролита, содержащего потенциалопределяющий ион: А) снижает потенциал диффузной части ДЭС (по абсолютной ве-
личине); Б) может увеличивать потенциал диффузной части ДЭС (по абсо-
лютной величине); В) может привести к перезарядке поверхности;
Г) не может привести к перезарядке поверхности; Д) снижает электрический потенциал поверхности.
10. Перезарядку поверхности частиц золя Sb2S3, стабилизированного SbCl3, может вызвать электролит:
А) Na2SO4; Б) Ca(NO3)2; В) Na2S; Г) MgSO4.
6.3.Формулы ДЭС (строение мицелл)
1.При смешении растворов хлорида бария и сульфата натрия (избыток) возможно образование мицелл следующего строения:
А) BaSO4 |
|
|
nSO2– | (2n – 2x)Na | 2xNa |
|||
|
|
|
m |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Б) BaCl2 |
|
|
nSO2– |
| (2n – 2x)Na | 2xNa |
||
|
|
m |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
74
В) |
BaSO4 |
|
|
nBa2+ | (2n – 2x)Cl | 2xCl |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Г) |
BaCl2 |
|
|
|
|
|
nBa2+ | (n – x)SO2– | xSO2– |
||||||
|
|
|
m |
|
|
|
|
4 |
4 |
||||
2. При смешении растворов хлорида бария (избыток) и сульфата натрия |
|||||||||||||
возможно образование мицелл следующего строения: |
|||||||||||||
А) |
BaSO4 |
|
|
|
nSO2– | (2n – 2x)Na | 2xNa |
||||||||
|
|
|
|
|
|
m |
|
4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Б) |
BaCl2 |
|
|
|
|
|
nSO2– | (2n – 2x)Na |
| 2xNa |
|||||
|
|
|
|
m |
|
|
|
4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
nBa2+ | (2n – 2x)Cl | 2xCl |
||||||||
В) BaSO4 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
||||
Г) |
BaCl2 |
|
|
|
|
|
nBa2+ | (n – x)SO2– | xSO2– |
||||||
|
|
|
m |
|
|
|
|
4 |
4 |
||||
3. При смешении растворов фосфата натрия (избыток) и сульфата алюми- |
|||||||||||||
ния возможно образование мицелл следующего строения: |
|||||||||||||
А) AlPO4 |
|
|
nSO2– |
| (2n – 2x)Na | 2xNa |
|||||||||
|
|
|
|
|
m |
|
4 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Б) |
AlPO4 |
|
|
|
nPO3– |
| (3n – 3x)Na |
| 3xNa |
||||||
|
|
|
|
m |
|
|
4 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
В) |
Al2 (SO4 )3 |
nPO3– | (3n – 3x)Na | 3xNa |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г) |
AlPO4 |
|
|
|
3nNa | (n – x)PO3– | xPO3– |
||||||||
|
|
|
m |
|
|
|
4 |
4 |
|||||
4. При смешении растворов фосфата натрия и сульфата алюминия (избы- |
|||||||||||||
ток) возможно образование мицелл следующего строения: |
|||||||||||||
А) AlPO4 |
|
|
nSO2– |
| (2n – 2x)Na | 2xNa |
|||||||||
|
|
|
|
|
m |
|
4 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Б) |
AlPO4 |
|
|
|
nPO3– |
| (3n – 3x)Na |
| 3xNa |
||||||
|
|
|
|
m |
|
|
4 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
В) |
Al2 (SO4 )3 |
nPO3– | (3n – 3x)Na | 3xNa |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г) |
AlPO4 |
|
|
|
nAl3 |1,5(n – x)SO2– |1,5xSO2– |
||||||||
|
|
|
m |
|
|
|
4 |
4 |
|||||
5. При смешении растворов сульфида калия и нитрата серебра (избыток) |
|||||||||||||
возможно образование мицелл следующего строения: |
|||||||||||||
А) AgNO3 |
|
nS2– | (2n – 2x)K | 2xK |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б) |
Ag2S |
|
|
nS2– | (2n – 2x)K | 2xK |
|||||||||
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В) |
Ag2S |
|
|
|
nAg | (n – x)NO | xNO |
||||||||
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г) |
AgNO3 |
|
|
nAg |
| 0,5(n – x)S2 |
| 0,5xS2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
75