634

10.Какие факторы влияют на устойчивость коллоидных систем? Агрегативная и седиментационная устойчивость золей.

11.Что называется коагуляцией? Какие факторы способствуют коагуляции коллоидов?

12.Каков механизм коагуляции коллоидов под действием электролитов? Правило Шульце - Гарди. Порог коагуляции. Коагулирующая сила электролитов.

13.Что такое защитное действие?

14.Сравните явления коагуляции и пептизации. За счет каких явлений происходит пептизация почвы и последующее вымывание плодородного слоя?

15.Что такое старение коллоида? Назовите приемы стабилизации коллоидных систем.

121

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

1.Предмет – физическая и колллоидная химия, ее значение в биологических и сельскохозяйственных науках. Роль физической и коллоидной химии в мероприятиях по защите окружающей среды.

2.Агрегатные состояния вещества: плазма, газообразное, жидкое и твердое состояние. Уравнение состояния идеального газа. Жидкие кристаллы.

3.Первое начало термодинамики и его применение к химическим процессам. Закон Гесса и следствие из него. Расчет теплового эффекта реакции. Энтальпия. Экзо- и эндотермические реакции.

4.Второе начало термодинамики. Энтропия. Энергия Гиббса, энергия Геймгольца. Свободная энергия и направление химических реакций.

5.Скорость химических реакций. Основной закон кинетики – закон действующих масс. Константа скорости химической реакции. Порядок и молекулярность реакций. Влияние концентрации на скорость процесса. Понятия о колебательных реакциях.

6.Влияние температуры на скорость химической реакции. Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент реакции. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.

7.Катализ. Катализаторы. Гомогенный и гетерогенный

8.Криоскопия. Понижение температуры замерзания растворов неэлектролитов и электролитов. Криоскопическая константа растворителя. Применение криоскопии в агрономии.

9.Эбулиоскопия. Повышение температуры кипения

122

Эбулиоскопическая константа растворителей. Применение эбулиоскопии в агрономии.

10.Осмос и осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Биологические процессы и осмос.

11.Определение кислотности водных растворов. Понятие рН. Расчет рН кислых и щелочных растворов.

12.Буферные системы, их состав и механизм действия. Расчет рН буферных систем. Биологическое значение буферных систем.

13.Электропроводность растворов электролитов. Удельная электропроводимость, зависимость от разбавления и температуры. Практическое применение в агрономии.

14.Эквивалентная электропроводимость растворов электролитов. Ее связь с удельной электропроводностью. Закон разбавления Освальда. Закон Кольрауша. Практическое применение эквивалентной электропроводимости.

15.Двойной электрический слой и его строение. Уравнение Нернста. Электродные потенциалы. Устройство и работа гальванического элемента.

16.Электроды. Индикаторные (измерительные) электроды. Вспомогательные электроды (электроды сравнения). Устройство и работа водородного, стеклянного, хингидронного, хлорсеребряного и каломельного электродов.

17.Окислительно-восстановительные электроды и цепи. Окислительно-восстановительный потенциал, его измерение. Определение окислительно-восстановительных потенциалов почв.

18.Потенциометрический метод определения рН: стеклянно-хлорсеребряная и хингидронно-хлорсеребряные цепи.

123

19.Адсорбция Физическая и химическая адсорбция. Адсорбция электролитов. Ионнообменная адсорбция, ее применение.

20.Характеристика коллоидных систем. Методы получения. Строение мицеллы.

21.Оптические свойства коллоидных систем.

22.Электрические свойства коллоидных систем. Термодинамический и изокинетический потенциалы Электрофорез, электроосмос, их практическое применение.

23.Устойчивость коллоидных систем. Коагуляция. Правило Шульца-Гарди. Пептизация. Коллоидная защита.

24.Микрогетерогенные системы: суспензии, эмульсии, пены, аэрозоли Применение.

25.Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС). Сопоставление свойств лиофобных коллоидов и растворов ВМС. Растворы белков. Заряд частицы. Изоэлектрическая точка. Вязкость. Высаливание. Коацервация.

26.Гели. Хрупкие гели и студни. Способы получения и свойства. Тексотропия. Синерезис.

27.Полуколлоиды. Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Строение мицелл. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ). Солюбизация. Моющее дейстствие коллоидных ПАВ.

28.Фотохимические реакции. Взаимодействие излучения с веществом. Закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна и квантовый выход. Скорость фотохимических процессов. Фотосинтез.

124

Библиографический список

1.Хмельницкий Р.А. Физическая и коллоидная химия: [Текст]: учеб. для с.-х. спец. вузов. / Р.А. Хмельницкий. - М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2009. – 400 с.

2.Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия [Текст]: учебное пособие для с.-х. вузов / А.И. Болдырев. – М.: Высшая школа, 1974. – 504 с.

3.Кругляков П.М. Физическая и коллоидная химия [Текст]: учебное пособие / П.М. Кругляков, Т.М. Хаскова. - М.: Высшая школа, 2005. – 319 с.

4.Слесарев В.И. Химия: Основы химии живого [Текст]: учебное пособие для вузов. / В.И. Слесарев. – СПб:

Химиздат, 2005. – 784 с.

5.Л.П. Юнникова. Физическая и коллоидная химия. Опорный конспект, планы подготовки к семинарам и варианты домашних заданий [Текст]: учебное пособие / Л.П. Юнникова, Н.Н. Яганова. - Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2004. – 102 с. ISBN 5-94279 – 023 - X.

125

Словарь употребляемых понятий и терминов

Адсорбат – компонент, который концентрируется на поверхности адсорбента.

Адсорбент – компонент, на поверхности которого идёт адсорбция.

Адсорбция – процесс, при котором поглощаемое вещество (адсорбат) концентрируется на поверхности адсорбента.

Анод – электрод, на котором протекает реакция окисления, т.е. отдача электронов.

Буферный раствор – раствор, содержащий протолитически равновесную систему способную поддерживать практически постоянное значение рН при разбавлении или добавлении небольших количеств кислоты или щелочи.

Водородный показатель (рН) – количественная характеристика кислотности среды, равная отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода в растворе рН = - lg [H+].

Восстановление – процесс присоединения электронов атомом вещества, сопровождающийся понижением его степени окисления.

Гальванический элемент – устройство, в котором в результате протекания на электродах химических окислительно-восстановительных процессов, возникает разность потенциалов.

Гель – дисперсная система, содержащая пространственную сетку из частиц дисперсной фазы, в ячейках которой заключён растворитель.

126

Диализ – процесс очистки коллоидных растворов от ионов и молекул низкомолекулярных примесей в результате их диффузии в чистый растворитель.

Дисперсионная среда – однородная фаза, в которой распределены частицы дисперсной фазы.

Дисперсная система – гетерогенная система, в которой одна из фаз представлена мелкими частицами, равномерно распределёнными в объёме другой однородной фазы.

Дисперсная фаза – мелко раздробленное вещество, равномерно распределённое в дисперсной системе.

Диссоциация электролитическая – процесс распада молекул электролитов на ионы в растворе или расплаве.

Катод – электрод, на котором протекает реакция восстановления.

Коагуляция - процесс слипания коллоидных частиц с образованием более крупных агрегатов из-за потери коллоидным раствором агрегативной устойчивости.

Коллоидные растворы – ультрамикрогетерогенные системы, содержащие частицы дисперсной фазы с размерами 10-9 – 10-7 м в жидкой фазе.

Концентрация раствора – величина, измеряемая количеством растворенного вещества в определённом объёме или массе раствора (иногда растворителя).

Массовая доля вещества Х в растворе (ω) – величина,

измеряемая отношением массы растворённого вещества к массе раствора.

Моляльная концентрация вещества Х в растворе

(Сm) – величина, измеряемая отношением количества молей вещества Х к массе растворителя.

127

Молярная концентрация вещества Х в растворе (См)

– величина, измеряемая отношением количества молей вещества Х к объёму раствора.

Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) вещества Х в растворе (СН) – величина,

измеряемая отношением количества эквивалентов вещества Х к объёму раствора.

Неэлектролиты – вещества, растворы и расплавы которых не подвергаются диссоциации и не проводят электрический ток.

Окисление - процесс отдачи электронов атомом вещества, сопровождающийся повышением степени его окисления.

Окислительно – восстановительные реакции –

химические реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов вследствие перераспределения электронов между ними.

Осмос – самопроизвольная диффузия молекул растворителя через полупроницаемую мембрану с избирательной проницаемостью.

Раствор – термодинамически устойчивая гомогенная система переменного состава, состоящая из двух или более компонентов.

Растворённое вещество – компонент раствора,

агрегатное состояние которого изменяется при растворении, или находящийся в растворе в минимальном количестве.

Растворитель – компонент раствора, агрегатное состояние которого не меняется при растворении, или находящийся в растворе в преобладающем количестве.

Ряд напряжений – расположение металлов в порядке возрастания их стандартных электродных потенциалов.

128

Степень диссоциации – отношение количества молекул электролита, распавшихся на ионы к общему количеству молекул.

Эквивалент вещества – реальная или условная частица вещества, которая в данной реакции реагирует с одним атомом или ионом водорода или одним электроном.

Электрод – полуэлемент, на поверхности которого при контакте с раствором возникает скачок потенциала.

Электродвижущая сила (ЭДС) гальванического элемента – разность потенциалов катода и анода.

Электродный потенциал – потенциал, возникающий на границе металл– раствор в результате протекания окислительно-восстановительной реакции на межфазной границе.

Энергия (Е) – количественная мера интенсивности различных форм перемещения и взаимодействия частиц в системе, включая перемещение системы в целом и её взаимодействие с окружающей средой.

Энергия Гиббса (G) – термодинамическая функция состояния системы, учитывающая энергетику и неупорядоченность системы в изобарно-изотермических условиях, является критерием самопроизвольного протекания химических реакций.

Энтальпия (Н) – термодинамическая функция, характеризующая энергетическое состояние системы в изобарно-изотермических условиях.

Энтропия (S) – термодинамическая функция, характеризующая меру неупорядоченности системы, т.е. неоднородности движения и расположения её частиц.

129

П Р И Л О Ж Е Н И Е

Таблица 1

Термодинамические константы некоторых химических веществ

130