Задачи по ФКХ к экзамену

Задачи для подготовки к экзамену по коллоидной химии.

1. Для раствора фруктозы при С₁=0.0328 кмоль/м³, значение σ=58.49*10^-3 Дж/м², а при С₂=0.0648 кмоль/м³ σ=42.67*10^-3 Дж/м². Т=290 К. Определить значение величины адсорбции.

2. Найти краевой угол смачивания раствора масляной кислоты, если работа адгезии=72 мДж/м², а когезии – 70 мДж/м².

3. Определить величину и значение удельной адсорбции (кмоль/м²) для раствора уксусной кислоты с концентрацией 0.32 кмоль/м³ при t=20°С, если поверхностное натяжение раствора кислоты σ=62*10^-3 Н/м.

4. Вычислить площадь, занимаемую одной молекулой щавелевой кислоты, если Г_max=5.2 *10^-6 кмоль/м².

5. Определить диаметр капилляра, если кислота поднялась на высоту 3.8*10^-3 м, σ=43,58*10^-3 Н/м, d=1.3*10³ кг/м³.

6. Определить адсорбцию для водных растворов бензола при 293 К на основании приведенных величин поверхностного натяжения:

Конц. бензола кмоль/м3	0,0248	0,0862
Поверх. натяж. Н/м	67*10-3	52,7*10-3

7. Для 0.1 % раствора эфира сахарозы, поверхностное натяжение которого составляет 30 мДж/м². Определить равновесную работу когезии и адгезии, если краевой угол смачивания к твердой поверхности равен 15°.

8. Определить поверхностное натяжение бутановой кислоты, если давление пузырька при проскакивании его через воду равно 12.310² н/м², а через раствор кислоты – 10.110² н/м².

9. Напишите мицеллу золя диоксида марганца, если его получают восстановлением тиосульфатом натрия. Золь имеет темно-красный цвет.

10. Напишите мицеллу золя гидроксида алюминия, если его получают при смешивании хлорида алюминия с карбонатом аммония. Избытком служит хлорид алюминия, не вступивший в реакцию.

11. Напишите мицеллу золя фосфата железа(III), если его получают при смешивании хлорида железа(III) с гидрофосфатом натрия и ацетатом натрия. Образуется золь зеленовато-белесого цвета. Избытком является хлорид алюминия.

12. Напишите мицеллу золя молибдата железа(III), если его получают смешиванием хлорида железа(III) с молибдатом аммония. Избытком является молибдат аммония.

13. Напишите мицеллу золя гексацианоферрата (II)-железа (III)-калия, если его получают при смешивании хлорида железа (III) и гексацианоферрата калия.Избытком является гексацианоферрат калия, не вступивший в реакцию.

14. Напишите мицеллу золя гидроксида хрома, если его получают при смешивании хлорида хрома с карбонатом аммония. Избытком служит хлорид хрома, не вступивший в реакцию.

15. Напишите мицеллу золя молибдата свинца, если его получают при смешивании нитрата свинца с молибдатом аммония. Образуется опалесцирующий золь.Избытком является нитрат свинца.

16. Рассчитайте ζ-потенциал в растворе смеси эфира и лекарственного средства, если подвижность частицы равна 0.5 м²/В*с, вязкость среды - 1.3; относительная диэлектрическая проницаемость – 3 Ф/м.

17. Рассчитайте ζ -потенциал, если известно, что напряженность электрического поля рана 27 Дж/Кл*м, скоростью движения частиц -24 м/с, вязкость среды - 3.2; относительная диэлектрическая проницаемость – 8 Ф/м.

18. Рассчитайте напряженность электрического поля, если известно, что подвижность частиц равна 0.25 м²/ В*с, а скорость движения – 8.5 м/с.

19. Рассчитайте вязкость среды, если известно, что напряженность электрического поля равна 36 Дж/Кл*м, относительная диэлектрическая проницаемость – 2 Ф/м, ζ –потенциал – 3 Дж/Кл, скорость движения частиц - 23 м/с.

20. Рассчитайте подвижность частиц золя гидроокиси железа, если известно: площадь сосуда - 0.12 м², время - 35 сек., напряженность - 128Дж/Кл*м.

21. Чтобы вызвать коагуляцию 10 мл гидрозоля сернистого мышьяка потребовалось 0.25 мл 2 н раствора хлорида натрия. Чему равен порог коагуляции?

22. Порог коагуляции сульфата натрия равен 49 моль/л. Определите сколько потребовалось 0.1 н сульфата натрия для коагуляции 15 мл гидроокиси железа.

23.Как измениться порог коагуляции золя Аs₂S₃, если для коагуляции 10 10^-6 м³ золя потребуется 1.2 10^-6 м³ раствора NaCl концентрацией 0.5 кмоль/м³? Определите порог коагуляции под действием раствора MgCl₂, концентрацией 0.036 кмоль/м³ (его потребуется 0.410^-6 м³ на 1010^-6 м³ золя) и раствора AlCl₃ концентрацией 0.01 кмоль/м³ (его потребуется 0.110^-6 м³ на 1010^-6 м³ золя). Проверить выполнение правила Шульце-Гарди.

24. В соусах диаметр капель эмульсии масла зависит от способа приготовления и при ручном взбалтывании составляет 20 мкм, а при машинном перемешивании – 4 мкм. Определить дисперсность, удельную поверхность дисперсной фазы, а также отношение этих величин, если плотность масла равна 1,110³ кг/м³.

25.Мыло образует в воде мицеллы, радиус которых равен 12.5 нм. Определите коэффициент диффузии мицелл при 313 К, если вязкость раствора равна 6.510^-4 Пас.

26. Определите размер частиц яичного альбумина, находящихся в воде при 293 К, если коэффициент диффузии D=7.810^-11 м²/с, а вязкость воды равна 10^-3 Пас.

Задачи для подготовки к экзамену по физической химии.

Задача 1. Рассчитайте изменение внутренней энергии азота (одноатомный идеальный газ) при изобарном расширении от 3 до 7 л под давлением 143 кПа.

Задача 2. Определите работу изотермически обратимого расширения 3 моль кислорода от 3.4*10³ до 5.7*10³ Па при температуре 330 К.

Задача 3. Рассчитайте значение работы, проделанной реакцией открытия ртути в биологическом материале. 2Hg₂(NO₃)₂ + 4NH₃ + H₂O = [OHg₂NH₂] NO₃ + 2Hg + 3NH₄NO₃

Задача 4. Определите работу изобарного расширения 0.4 моль идеального газа при его нагревании от 15°C до 34°C.

Задача 5. Определите работу изотермического расширения 2 моль водяного пара от 0,6·10⁵ Па до 0,3·10⁵ Па при 330 К. Водяной пар подчиняется законам идеального газа.

Задача 6. Определите работу изобарного расширения 230 г NO₂, поглощенную теплоту и изменение внутренней энергии при нагревании газа от 125 до 360 К. Средняя теплоемкость C_p=8/5R. Газ считать идеальным.

Задача 7.

Требуется рассчитать объем 10 кг О₂ при давлении 15000 Па и температуре 20°С.

Задача 8.

Рассчитайте тепловой эффект реакции: СН₄(г) + СО₂(г) = 2СО(г) + 2Н₂ по стандартным теплотам образования: ΔН (СН₄) = -74.85 кДж/моль; ΔН (СО₂) = -393.51 кДж/моль; ΔН (СО) = -110.5 кДж/моль.

Задача 9.

Рассчитайте стандартный тепловой эффект реакции СН₄(г) + СО₂(г) = 2СО(г) + 2Н₂ по стандартным теплотам сгорания: ΔН (СН₄) = -802.32 кДж/моль; ΔН (СО₂) = 0 кДж/моль; ΔН (СО) = -283 кДж/моль; ΔН (Н₂) = -241.84 кДж/моль.

Задача 10.

Рассчитайте тепловой эффект реакции получения эфира аминобензойной кислоты при стандартных условиях по уравнению реакции:

4С₂Н₅О-СО-С₆Н₄NO₂ + 9Fe + 4H₂O (ж) = 4С₂Н₅О-СО-С₆Н₄NO₂ + 3Fe₃O₄

если известны стандартные теплоты образования участников реакции:

С₂Н₅О-СО-С₆Н₄NO₂ (ж) = - 463.2 кДж/моль

H₂O(ж) = -273.2 кДж/моль

С₂Н₅О-СО-С₆Н₄NO₂(ж) = -1759.0 кДж/моль

Fe₃O₄ (т) = -1068.0 кДж/моль

Задача 11.

Рассчитайте тепловой эффект реакции получения газообразного диэтиламиноэтанола при стандартных условиях по реакции (С₂Н₅)₂N + (CH₂)₂O = (С₂Н₅)₂NCH₂CH₂OH

Если известны стандартные теплоты образования участников реакции:

(С₂Н₅)₂N = -81.6 кДж/моль

(CH₂)₂O = -48.8 кДж/моль

(С₂Н₅)₂NCH₂CH₂OH = -341.6 кДж/моль

Задача 12.

Вычислите тепловой эффект реакции С₂Н₂ + СО + Н₂О СН₂=СНСООН если теплоты сгорания равны: С₂Н₂ = -1299.63 кДж/моль; СО = -283.14 кДж/моль; Н₂О = 0 кДж/моль; СН₂=СНСООН = -1368.03 кДж/моль.

Задача 13.

На основании следующих данных рассчитать энтальпию образования газообразного аммиака и водного раствора аммиака:

1. 4NH₃ (г) + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O; ΔН=-1516,3 кДж/моль

2. 2Н₂ + О₂ = 2Н₂О(ж); ΔН=-571.7 кДж/моль

3. NН₃ + Н₂О = NH₃*Н₂О; ΔН=-35.14 кДж/моль

Задача 14.

Рассчитайте изменение энтропии в ходе реакции образования воды в стандартных условиях, если известно что ΔS(H₂)=130.6 кДж/моль; ΔS (О₂)=205 кДж/моль; ΔS(Н₂О)=69.7 кДж/моль.

Задача 15.

Рассчитайте тепловой эффект реакции: 2Fe(т) + 3/2О₂(г)=Fe₂O₃(т), если известно, что

2Fe (т) + О₂ (г) = 2FeO (т); ΔН=-527 кДж/моль

2Fe (т) + ½ О₂ = Fe₂О₃ (т); ΔН=-294 кДж/моль