- •4.Равновесное состояние – нулевое начало термодинамики.
- •18. Растворы: классификация растворов.
- •19. Давление насыщенного пара над раствором, эбулиоскопия, криоскопия, осмос и осмотическое давление.
- •20. Неидеальные растворы, активность.
- •21. Законы Гиббса-Коновалова.
- •22. Термодинамическое обоснование законов Гиббса-Коновалова. Перегонка и ректификация.
- •23. Твердые растворы.
- •24. Растворы с эвтектикой.
- •25. Растворы газов в жидкостях.
- •26. Трехкомпонентные системы. Экстракция.
- •27. Особенности водных растворов электролитов.
- •29. Подвижность ионов и числа переноса.
- •30. Сильные и слабые электролиты.
- •31. Активность электролитов и ионная сила растворов.
- •32. Механизм возникновения электрического потенциала.
- •33. Термодинамическая теория эдс, уравнение Нернста.
- •34. Стандартные электродные потенциалы, электрохимические цепи и химические источники тока.
- •35. Формальная кинетика, основные представления. Скорость химической реакции.
- •36. Молекулярность и порядок химической реакции.
- •37. Кинетические уравнения реакции различного порядка, определение порядка реакции.
- •38. Механизм химических реакций: энергия активации и зависимость её от различных факторов.
- •39. Обратимые, последовательные параллельные и сопряженные реакции.
- •40. Цепные и фотохимические реакции.
- •42. Скорость каталитических реакций, основные положения теорий каталитических реакций, ферментативный катализ.
- •43. Коллоидная химия как наука. Признаки, классификация и значение коллоидных систем и коллоидных процессов в природе и технике.
- •45. Адгезия, смачивание и растекание жидкости.
- •46. Адсорбция, адсрбция на границе раствор-газ. Уравнение Гиббса.
- •47. Поверхностно-активные вещества. Поверхностная активность. Правило Дюкло-траубе. Строение монослоев пав.
- •48. Изотермы адсорбции Фрейндлиха и Лэнгмюра. Работа адсорбции
- •49. Адсорбция на границе жидкость-жидкость.
- •50. Адсорбция газов на поверхности твердых тел.
- •51. Адсорбция из растворов. Ионный обмен.
- •52. Методы получения и очистки дисперсных систем.
- •54. Электрокинетические свойства дисперсных систем.
- •55. Коагуляция дисперсных систем, свойства тонких пленок. Расклинивающее давление. Дальнодействующее межмолекулярное взаимодействие. Электростатическое составляющая расклинивающего давления.
- •56. Кинетика коагуляции. Коагуляция под действием электролитов. Теория устойчивости длфо.
- •57.Микрогетерогенные системы. Пены. Эмульсии. Суспензии.
- •58. Свойства мицеллярных пав. Мицеллообразование. Солюбилизация. Микроэмульсии.
- •59. Растворы высокомалекулярных соединений.
- •60. Аэрозоли.
- •61. Структурообразование в дисперсных системах. Способы описания структурно-механических свойств. Основы реологии.
- •62. Элементы управления структурно-миханическими свойствами дисперсных систем.
47. Поверхностно-активные вещества. Поверхностная активность. Правило Дюкло-траубе. Строение монослоев пав.
Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения. Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность — способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз — это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении С к нулю.
ПОВЕРХНОСТНАЯ АКТИВНОСТЬ, способность в-ва при адсорбции на границе раздела фаз понижать поверхностное натяжение (межфазное натяжение). Адсорбция Г в-ва и вызванное ею понижение поверхностного натяжения s связаны с концентрацией с в-ва в фазе, из к-рой в-во адсорбируется на межфазную пов-сть, ур-нием Гиббса (1876):
где R-газовая постоянная, Т-абс. т-ра (см. Адсорбция). Производная служит мерой способности в-ва понижать поверхностное натяжение на данной межфазной границе и также наз. поверхностной активностью. Обозначается G (в честь Дж. Гиббса), измеряется в Дж·м/моль (гиббсах).
Поверхностную активность определяют с помощью изотерм адсорбции, на к-рых можно выделить линейный участок роста.
Правило Дюкло-Траубе — зависимость, связывающая поверхностную активность водного раствора органического вещества с длиной углеводородного радикала в составе его молекулы. Согласно этому правилу, при увеличении длины углеводородного радикала на одну группу СΗ2 поверхностная активность вещества увеличивается в среднем в 3,2 раза.
Поверхностная активность зависит от строения молекул ПАВ; последние обычно состоят из полярной части (группы, обладающие большим дипольным моментом) и неполярной части (алифатические или ароматические радикалы). В границах гомологического ряда органических веществ, концентрация, необходимая для понижения поверхностного натяжения водного раствора до определённого уровня, снижается в 3-3,5 раза при увеличения углеродного радикала на одну -СΗ2-группу.
Правило было сформулировано И. Траубе (нем.)русск. в 1891 году[2] в результате его опытов, проведённых на растворах множества веществ (карбоновые кислоты, эфиры, спирты, кетоны) в воде.
48. Изотермы адсорбции Фрейндлиха и Лэнгмюра. Работа адсорбции
Наиболее распространенными аналитическими выражениями изотерм адсорбции, являются уравнение Ленгмюра и Фрейндлиха. Уравнение Ленгмюра основано на разработанной теории мономолекулярной адсорбции, в основу которой положены следующие постулаты.
1. Адсорбция является локализованной, т.е. молекулы адсорбтива не способны перемещаться на поверхности адсорбента.
2. Адсорбция молекул адсорбтива происходит на активных центрах.
3. Из-за не большого радиуса действия адсорбционных сил, каждый активный центр, адсорбируя молекулу адсорбтива, является уже не способным к последующей адсорбции. В следствии этого, на поверхности адсорбента может образоваться только мономолекулярный слой адсорбтива.
4. Адсорбированные молекулы удерживаются активными центрами только в течение определенного промежутка времени. Через определенный промежуток времени, в результате флюктуаций кинетической энергии, отрываются молекулы от поверхности адсорбента и переходят в объем. Взамен этих молекул активные центры могут адсорбировать новые молекулы, которые в свою очередь затем десорбируются и т.д.
5. Отсутствуют силы взаимодействия между адсорбированными молекулами.
Исходя из этих положений, Ленгмюр дал общее уравнение изотерма адсорбции, пригодное для описания адсорбции как растворенных веществ, так и газов.
где n – константа, зависящая от вида адсорбтива и адсорбента, а также температуры. m – константа, зависящая от вида адсорбтива и адсорбента.
уравнение Фрейдлиха можно представить в виде уравнения прямой, предварительно его прологарифмировав:
lga=lgβ+1/n·lg(CРАВН).
Графически получить прямую можно, отложив по оси абсцисс значения lg·CРАВН, а по оси ординат – lga
Адсорбция – это концентрирование вещества из объема фаз на поверхности раздела между ними. (из раствора на поверхности твердого тела