по коллоидной химии.
| Варианты | Номера вопросов | Номера задач | ||||||
| 1. | ||||||||
| 2. | ||||||||
| 3. | ||||||||
| 4. | ||||||||
| 5. | ||||||||
| 6. | ||||||||
| 7. | ||||||||
| 8. | ||||||||
| 9. | ||||||||
| 10. | ||||||||
| 11. | ||||||||
| 12. | ||||||||
| 13. | ||||||||
| 14. | ||||||||
| 15. | ||||||||
| 16. | ||||||||
| 17. | ||||||||
| 18. | ||||||||
| 19. | ||||||||
| 20. | ||||||||
| 21. | ||||||||
| 22. | ||||||||
| 23. | ||||||||
| 24. | ||||||||
| 25. | ||||||||
| 26. | ||||||||
| 27. | ||||||||
| 28. | ||||||||
| 29. | ||||||||
| 30. |
Вопросы.
|
|
|
1. Охарактеризуйте предмет коллоидной химии. Покажите связь коллоидной химии с защитой окружающей среды.
2. Приведите классификацию и характеристику дисперсных систем.
3. Укажите причины появления избытка поверхностной энергии на границе раздела фаз. Что такое поверхностное натяжение?
4. Что такое адсорбция и чем она вызвана? В чем особенность физической и химической адсорбции?
5. Напишите уравнение адсорбции Гиббса и дайте его анализ.
6. Напишите уравнение изотермы адсорбции Фрейндлиха и проанализируйте его.
7. Напишите уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Сформулируйте основные положения теории Ленгмюра.
8. В чем отличия мономолекулярной и полимолекулярной адсорбции? Теория БЭТ.
9. Приведите примеры практического применения адсорбции. Какова роль адсорбции в процессе очистки воды и воздуха от токсичных загрязнений?
10. Напишите уравнение Шишковского и проведите его анализ. Какие параметры уравнений Шишковского и Ленгмюра связаны между собой?
11. В чем особенности структуры молекул ПАВ? Как ориентируются эти молекулы в адсорбционном слое на границе вода – воздух?
12. Напишите уравнение Релея и проанализируйте его. На основании уравнения Релея объясните голубую окраску неба. Почему для светомаскировки применяют синий цвет, а для сигнализации в тумане – красный?
|
|
|
13. Объясните возникновение двойного электрического слоя на границе раздела твердое тело – жидкость.
14. Объясните структуру двойного электрического слоя. Что такое электрокинетический потенциал?
15. Какое явление называют электрофорезом?
16. Какое явление называют электроосмосом?
17. Что такое коагуляция? Объясните основы теории ДЛФО коагуляции золей электролитами.
18. Что называют порогом коагуляции? Как зависит порог коагуляции от заряда иона электролита?
19. Какими способами осуществляется очистка воды и воздуха от дисперсных частиц и каково значение этих способов для охраны окружающей среды?
20. Укажите причины броуновского движения. Как определить средний геометрический сдвиг частиц?
21. Что такое осмос? Как зависит осмотическое давление от размеров частиц дисперсной фазы коллоидных растворов?
22. Охарактеризуйте диффузию в дисперсных системах. Приведите примеры диффузии.
23. Что такое устойчивость и в чем особенности седиментационной (кинетической) и агрегативной устойчивости дисперсных систем?
|
|
|
24. Укажите свойства суспензий как дисперсных систем типа Т/Ж.
25. Приведите классификацию эмульсий в зависимости от концентрации дисперсной фазы. Что такое прямые и обратные эмульсии? Как осуществляется обращение фаз эмульсий?
26. Охарактеризуйте устойчивость эмульсий. По каким признакам производят подбор ПАВ для стабилизации прямых и обратных эмульсий?
27. Охарактеризуйте методы получения и разрушения эмульсий.
28. Приведите классификацию аэрозолей. Как образуются аэрозоли?
29. Охарактеризуйте свойства аэрозолей.
30. Укажите источники образования и значение аэрозолей в промышленности и экологии. Какие методы разрушения и улавливания аэрозолей используются в целях защиты окружающей среды?
31. Охарактеризуйте способы получения и области применения пен. Какова структура пен?
32. Какими факторами определяется устойчивость пен? Какие вещества называются пенообразователями и пеногасителями?
33. Охарактеризуйте получение дисперсных систем методами диспергирования.
34. Охарактеризуйте получение дисперсных систем методами конденсации.
35. Охарактеризуйте коллоидные свойства растворов высокомолекулярных соединений.
|
|
|
36. Укажите особенности и приведите классификацию коллоидных поверхностно – активных веществ (ПАВ). Приведите примеры анион - и катионактивных коллоидных ПАВ.
37. Объясните механизм моющего действия коллоидных ПАВ. Что такое солюбилизация?
38. Что такое критическая концентрация мицеллообразования коллоидных ПАВ?
39. Охарактеризуйте значение и применение коллоидных ПАВ.
40. Охарактеризуйте методы очистки воды от присутствующих в ней загрязнений (коагуляция, флокуляция, фильтрование, ультрафильтрация, центрифугирование, адсорбция и др.).
Задачи
1. Рассчитайте поверхностное натяжение водного раствора масляной кислоты с концентрацией 0,1 кмоль/м3 при температуре 273К. Константы уравнения Шишковского: а =12,6·10-3; b =21,5; поверхностное натяжение воды при указанной температуре составляет 75,49 · 10-3 Н/м.
2. Для водного раствора пропионовой кислоты определены следующие значения констант уравнения Шишковского при температуре 293К: а = 12,8 · 10-3; b = 7,16. Вычислите поверхностное натяжение раствора с концентрацией, равной 0,1 кмоль/м3. При этой температуре поверхностное натяжение воды составляет 72,53 · 10-3 Н/м.
3. Используя константы уравнения Шишковского: а =12,6·10-3; b = 21,5, - рассчитайте поверхностное натяжение водного раствора масляной кислоты при температуре 273К для концентрации 0,05 кмоль/м3. Поверхностное натяжение воды при указанной температуре составляет 75,49 · 10-3 Н/м.
4. Даны константы уравнения Шишковского для водного раствора валериановой кислоты при температуре 273К: а =14,72·10-3; b = 10,4. Определите, при какой концентрации поверхностное натяжение раствора будет составлять s =52,1·10-3Н/м, если поверхностное натяжение воды при указанной температуре составляет 75,49 · 10-3 Н/м.
5. Для водного раствора масляной кислоты определены следующие константы уравнения Шишковского при температуре 273К: а = 12,6 · 10-3; b = 21,5. Вычислите поверхностное натяжение раствора с концентрацией, равной 0,01 кмоль/м3. При этой температуре поверхностное натяжение воды составляет 72,53 · 10-3 Н/м.
6. Для водного раствора пропилового спирта определены следующие значения констант уравнения Шишковского при температуре293К: а =14,4·10-3; b = 6,6. Вычислите поверхностное натяжение раствора с концентрацией, равной 1кмоль/м3. При этой температуре поверхностное натяжение воды равно 72,53·10-3 Н/м.
7. Используя уравнение Ленгмюра, вычислите адсорбцию пропионовой кислоты на поверхности раздела водный раствор - воздух при температуре 293К и концентрации 0,1кмоль/м3, если известны константы уравнения Шишковского: а = 12,8 · 10-3; b = 7,16.
8. Рассчитайте адсорбцию валериановой кислоты на границе ее водного раствора с воздухом при температуре 353К и концентрации 0,01 кмоль/м3 по константам уравнения Шишковского: а = 17,7 · 10-3; b =19,72.
9. Вычислите адсорбцию азота на цеолите при давлении р =2,8·102 Па, если известны константы уравнения Ленгмюра: Г ¥ =38,9 ·10-3; b =0,156·10-2.
10. Вычислите адсорбцию углекислого газа на активированном угле при давлении 5·102 Па, если известны константы уравнения Ленгмюра: Г ¥ = 182 · 10-3; b =0,1 · 10-2.
11. Используя уравнение Релея, сравните интенсивность светорассеяния двух эмульсий: эмульсии бензола в воде и эмульсии н-пентана в воде. Показатель преломления бензола равен 1,50; показатель преломления н-пентана равен 1,36; показатель преломления воды равен 1,33; радиус частиц и концентрации обеих эмульсий одинаковы.
12. Используя уравнение Релея, определите, как изменится интенсивность рассеянного света, если дисперсную систему подвергнуть воздействию света с длиной волны l 1=430нм и l2 = 680нм.
13. Вычислите коэффициент диффузии и средний квадратичный сдвиг частиц гидрозоля гидроксида железа (III), если время диффузии 10с, радиус частиц равен 50мкм, вязкость воды равна 1·10-3Па·с, температура 200С.
14. Вычислите коэффициент диффузии и средний квадратичный сдвиг частиц гуммигута, если радиус частиц равен 0,212мкм, вязкость жидкости равна 1,1·10-3Па·с, температура 170С, время диффузии 60с.
15. Вычислите коэффициент диффузии и средний квадратичный сдвиг частиц дыма хлорида аммония, если радиус частиц равен 10-7м, температура 273К, вязкость воздуха равна 1,1·10-5Па·с, время диффузии 5с.
16. Вычислите коэффициент диффузии и средний квадратичный сдвиг частиц дисперсной системы, если радиус частиц равен 6,5·10-5м, время диффузии 40с, вязкость среды равна 1·10-3Па·с, температура 288К.
17. Вычислите осмотическое давление гидрозоля золота с концентрацией 0,3кг/м3. Радиус частиц 5,5 · 10-10м, плотность золота 19,3 · 103кг/м3, температура золя 293К.
18. Вычислите осмотическое давление гидрозоля золота с концентрацией 1кг/м3. Радиус частиц 2,5 · 10-8м, плотность золота 19,3 · 103кг/м3, температура золя 298К.
19. Вычислите осмотическое давление пыли в воздухе, если радиус частиц пыли составляет 100нм, плотность 1,5·103кг/м3, концентрация равна 2 · 10-2кг/м3, температура 273К.
20. Рассчитайте, с какой скоростью осаждаются частицы аэрозоля хлорида аммония, имеющие радиус 4,5 · 10-7м и плотность 1,5 · 103 кг/м3. Вязкость воздуха равна 1,76 · 10-5Па·с, плотностью воздуха можно пренебречь.
21. Определите скорость осаждения частиц радиусом 10 мкм, образующихся после помола зерен кофе в воде при температуре 293К, если вязкость воды равна 1,0 · 10-3 Па·с, плотность частиц 1,1 · 103 кг/м3, плотность воды 1 · 103 кг/м3.
22. Определите скорость осаждения частиц суспензии ртути, оседающих в воде под действием силы тяжести, если плотность частиц 10 · 103 кг/м3, плотность воды 1,0 · 103 кг/м3, вязкость воды равна 1,0·10-3 Па·с, радиус частиц 2,1·10-7м.
23. Определите скорость оседания частиц суспензии гуммигута в воде, если плотность гуммигута 1,56 · 103 кг/м3, радиус частиц 2,6·10-7м, плотность воды 1,0 · 103 кг/м3, вязкость воды равна 1,0·10-3 Па·с.
24. Определите скорость осаждения частиц оксида цинка в воздухе, если радиус частиц 2,·10-6м, вязкость воздуха равна 1,7·10-5 Па·с, плотность частиц 5,7 · 103 кг/м3, температура 298К.
25. Рассмотрите строение мицеллы гидрозоля сульфида ртути (II) HgS. Стабилизатор - сероводород H2S.
26. Рассмотрите строение мицеллы золя, полученного при взаимодействии хлорида железа (III) с избытком гексацианоферрата (II) калия K4[Fe(CN)6].
27. Рассмотрите строение мицеллы золя бромида серебра AgBr, полученного взаимодействием бромида калия и нитрата серебра, если бромид калия взят в избытке.
28. Изобразите схему строения мицеллы золя сульфата бария BaSO4, полученного при смешении хлорида бария BaCl2 с избыточным количеством серной кислоты.
29. Изобразите схему строения мицеллы золя иодида серебра AgJ, полученного взаимодействием иодида калия и нитрата серебра. Стабилизатор – нитрат серебра.
30. Рассмотрите строение мицеллы золя гидроксида железа (III), стабилизатор – хлорид железа (III) FeCl3.
31. Изобразите схему строение мицеллы золя сульфида мышьяка (III) As2S3, стабилизатор – сероводород H2S.
32. Вычислите скорость электрофореза частиц гидрозоля платины при градиенте внешнего поля 1200 В/м, если электрокинетический потенциал 0,04 В, диэлектрическая проницаемость воды 81, вязкость воды 1·10-3Па·с.
33. Вычислите электрокинетический потенциал частиц гидрозоля золота по следующим данным, полученным при электрофорезе: скорость частиц = 2,2 ·10-6 м/с; градиент внешнего поля = 100 В/м; диэлектрическая проницаемость воды 81, вязкость воды 1·10-3Па·с.
34. Вычислите электрокинетический потенциал частиц гидрозоля висмута по следующим данным, полученным при электрофорезе: скорость частиц = 1,1 ·10-5 м/с; градиент внешнего поля = 1000 В/м; диэлектрическая проницаемость воды 81, вязкость воды 1·10-3Па·с.
35. Вычислите электрокинетический потенциал частиц гидрозоля сульфида мышьяка (III) As2S3 по следующим данным, полученным при электрофорезе: скорость частиц = 1,73 ·10-5 м/с; градиент внешнего поля = 800 В/м; диэлектрическая проницаемость воды 81, вязкость воды 1·10-3Па·с.
36. Вычислите электрокинетический потенциал частиц гидрозоля берлинской лазури по следующим данным, полученным при электрофорезе: скорость частиц = 2,0·10-5 м/с; градиент внешнего поля = 500 В/м; диэлектрическая проницаемость воды 81, вязкость воды 1·10-3Па·с.
37. Вычислите электрокинетический потенциал частиц золя свинца в метаноле, если в опытах по электрофорезу получены следующие данные: скорость частиц = 6,6 ·10-6 м/с; градиент внешнего поля = 300 В/м; диэлектрическая проницаемость метанола = 34, вязкость метанола = 6,12·10-4Па·с.
38. Электрокинетический потенциал золя апельсинового сока равен z=50мВ (5·10-2В). Определите скорость и электрофоретическую подвижность, если диэлектрическая проницаемость = 54,1; вязкость среды = 4,5·10-10Па·с, градиент внешнего поля = 300 В/м.
39. Электрокинетический потенциал коллоидного раствор сахарозы равен z=90мВ (9 · 10-2В). Определите скорость и электрофоретическую подвижность коллоидных части, если градиент внешнего поля = 300 В/м, диэлектрическая проницаемость = 71; вязкость среды = 1,3·10-3Па·с.
40. Вычислите электрокинетический потенциал частиц гидрозоля платины, если в опытах по электрофорезу были получены следующие результаты: градиент внешнего поля = 1000 В/м, скорость движения частиц = 5·10-7м/с. диэлектрическая проницаемость = 81; вязкость = 1·10-10Па·с.
41. Электрокинетический потенциал частиц гидрозоля висмута составляет 0,2В. Определите скорость и электрофоретическую подвижность коллоидных частиц, если градиент внешнего поля = 800 В/м, диэлектрическая проницаемость = 81; вязкость = 1·10-10Па·с.
42. Коагуляция 1·10-5 м3 золя иодида серебра наблюдается при добавлении к нему 5мл раствора нитрата кальция Са(NO3)2 концентрации 0,01 кмоль/м3. Определите порог коагуляции.
43. Для коагуляции 1·10-5м3 золя иодида серебра AgJ требуется 1·10-6м3 раствора нитрата алюминия Al(NO3)3. Порог коагуляции составляет 4·10-3 кмоль/м3. Определите концентрацию электролита.
44. Коагуляция 1·10-5 м3 золя иодида серебра AgJ наблюдается при добавлении к нему 1·10-6 м3 электролита нитрата калия KNO3 концентрации 1 кмоль/м3. Определите порог коагуляции.
45. Для коагуляции 1·10-5 м3 золя иодида серебра AgJ требуется 1·10-6 м3 раствора нитрата кальция Ca(NO3)2. Порог коагуляции составляет 1,16·10-3м3. Определите концентрацию электролита.
46. Определите порог коагуляции золя As2S3, если для коагуляции 10·10-6м3 золя потребовалось 0,4·10-6 м3 раствора MgCl2 концентрации 0,036 кмоль/м3.
47. Определите порог коагуляции золя As2S3, если для коагуляции 10·10-6м3 золя потребовалось 1,2·10-6 м3 раствора NaCl с концентрацией 0,5 кмоль/м3.
48. Для коагуляции 1·10-5 м3 золя гидроксида алюминия Al(OH)3 требуется 10·10-6 м3 раствора сульфата алюминия Al2(SO4)3. Концентрация электролита равна 0,01кмоль/м3. Рассчитайте порог коагуляции золя.
49. Определите, какой объём раствора нитрата бария Ba(NO3)2 концентрации 0,05кмоль/м3 требуется для коагуляции 10·10-6м3 золя иодида серебра AgJ. Порог коагуляции золя составляет 2·10-3 кмоль/м3.
50. Определите порог коагуляции золя оксида алюминия Al2O3, если коагуляция происходит при добавлении 50мл раствора электролита хромата калия K2CrO4 концентрации 0,01кмоль/м3 к 10-3м3 золя.
Содержание
Введение…………………………………………………………...3
Рабочая программа по коллоидной химии………………………4
Перечень лабораторных работ……………………………………8
Литература…………………………………………………………8
Методические указания к выполнению контрольных заданий...8
Варианты контрольных заданий………………………………...24
Вопросы 1-40……………………………………………………...25
Задачи 1-50………………………………………………………..28
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 34; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!