Тема: Осмос и рассеяние света
301. Определить молярную массу образца нитроцеллюлозы по следующим данным о зависимости осмотического давления её раствора в метаноле от концентрации при 20 °С:
| с, г/л | 0.55 | 1.25 | 2.28 | 6.65 | 12.1 |
| p, Па | 13.1 | 32.0 | 62.1 |
302. Жиры и липиды усваиваются организмом благодаря многоступенчатому процессу диспергирования, в последних стадиях которого важную роль играет способность желчных солей образовывать смешанные мицеллы. Мицеллы одного из компонент таких солей, натриевой соли дезоксихолевой кислоты (молярная масса 415.55 г/моль), изучены методом осмометрии при 25 °С в водном растворе NaCl со следующими результатами
| с М, кг/м3 | 4.0 | 8.0 | 12.0 | 16.0 |
| p, кПа (раствор 0.03 моль/л NaCl) | 1.47 | 3.18 | 5.15 | 7.32 |
с М – избыточная концентрация мицелл в камере раствора (по отношению к камере растворителя)
Вычислить по этим данным молярную массу мицелл и число молекул в мицелле (число агрегации).
303. Фермент лизоцим (компонент белкового вещества куриного яйца) изучен методом мембранной осмометрии в водном растворе 1.0 моль/л (NH4)2НРO4 (pH 7) при 25 °С со следующими результатами:
| с, г/л | 4.07 | 6.18 | 8.31 | 10.37 | 12.37 | 14.4 | 16.4 | 18.41 | 20.34 |
| p, мм рт. ст. | 4.43 | 6.67 | 8.83 | 11.00 | 13.10 | 15.13 | 17.03 | 18.98 | 21.00 |
Определить молярную массу.
304. Белок миозин (один из главных компонент мышечной ткани млекопитающих) в водном растворе имеет сильную тенденцию образовывать агрегаты из двух молекул – димеры. В таблице ниже цитированы результаты измерений осмотического давления при 20 °С в таких условиях, которые не предотвращают агрегацию. Вычислить по этим данным молярную массу димера и найдите молярную массу миозина, поделив результат на 2.
|
|
|
| с, г/л | 2.48 | 2.92 | 5.44 | 7.71 | 10.35 | 13.92 | 18.14 |
| p, мм рт. ст. | 0.062 | 0.071 | 0.157 | 0.260 | 0.366 | 0.584 | 0.987 |
305. Вычислить осмотическое давление гидрозоля золота с концентрацией 0.30 г/л при 20 °С, пренебрегая вириальными коэффициентами. Золь монодисперсный со сферическими частицами диаметром 1.0 нм. Плотность золота 19.3 г/см3.
306. Определить молярную массу фракции полистирола с помощью следующих данных об осмотическом давлении его раствора в толуоле при 25.0 °С
| с, г/л | 1.75 | 2.42 | 2.85 | 4.35 | 6.50 | 8.85 |
| p, Па | 30.4 | 42.7 | 52.0 | 86.3 |
307. Раствор 1 г белка гемоглобина в 1 л воды имеет осмотическое давление 36.5 Па при 25 °С. Определить молярную массу гемоглобина и абсолютную массу молекулы гемоглобина. При расчете принять, что вириальные коэффициенты равны нулю.
308. В каком отношении находятся осмотические давления двух коллоидных растворов одного и того же вещества с равными весовыми концентрациями, если в одном из растворов средний радиус частиц равен 20 нм, а в другом 300 нм?
|
|
|
309. Определить молярную массу образца нитроцеллюлозы по следующим данным о зависимости осмотического давления её раствора в нитробензоле от концентрации при 20 °С:
| с, г/л | 1.20 | 2.78 | 5.01 | 9.98 | 15.7 |
| p, Па | 25.2 | 58.9 |
310. Во сколько раз отличается осмотическое давление монодисперсного золя золота с радиусом частиц 25.0 нм от аналогичной характеристики золя золота с радиусом частиц 50 нм, если весовые концентрации (г/л) этих золей равны и температура измерений одинакова. Пренебречь вероятной неидеальностью золей.
311. Ниже приведены значения осмотического давления, измеренного в метрах h столба манометрической жидкости, в зависимости от концентрации полимера при 25 °С:
| с, кг/м3 | 3.201 | 4.798 | 5.702 | 6.898 | 7.797 |
| h, м | 0.0291 | 0.0583 | 0.0787 | 0.1099 | 0.1397 |
Определить по этим данным молярный вес полимера и второй вириальный коэффициент. Плотность манометрической жидкости равна 925 кг/м3.
312. Вода поступает от корней к листьям кроны деревьев благодаря осмосу. Каким должно быть минимальное осмотическое давление в клеточном соке, чтобы грунтовая вода могла подняться до кроны высотой 25 м? Какой должна быть молярная концентрация клеточного сока чтобы такое давление развилось. (Принять температуру 25 °С, плотность воды 1.00 г/см3 ; полученное давление переведите для наглядности в атмосферы)
|
|
|
313. Золь кремнезема изучен методом осмометрии при 25.0 °С со следующими результатами:
| с*, г/л | ||||||
| p, Па | 252.2 | 110.8 | 64.5 | 20.3 | 9.23 |
* с – грамм SiO2 на литр раствора.
Предполагая частицы золя сферическими и монодисперсными, определить молярную массу частиц, число формульных единиц SiO2 в одной частице, радиус частиц и удельную площадь поверхности. Плотность кремнезема в этом золе равна 2.0 г/см3.
314. Плазма крови человека содержит приблизительно 40 г альбумина (М = 69 кг/моль) и 20 г глобулина (М = 160 кг/моль) в 1 литре. Вычислить осмотическое давление этого раствора при 37 °С, приняв вириальные коэффициенты равными нулю.
315. Мутность золя кремнезема (SiO2, торговая марка Людокс) измерена как функция концентрации со следующими результатами:
| с ×102, г/см3 | 0.57 | 1.14 | 1.7 | 2.3 |
| t × 102, см–1 | 1.56 | 2.97 | 4.25 | 5.36 |
Определить по этим данным молярную массу коллоидных частиц и затем их радиус, приняв плотность кремнезёма 2.2 г/см3. Оптическая постоянная прибора Н = 4.08×10–7 моль×см2/г2.
316. Навеска 1.22 г полистирола растворена в метилэтилкетоне до объёма раствора 100 мл при 25 °С. При турбидиметрическом исследовании в ячейке длиной 1.00 см, интенсивность света с длиной волны 546 нм уменьшилась до 0.9907 от интенсивности входящего света. Вычислить мутность раствора и молярную массу полимера, приняв вириальные коэффициенты равными нулю. Константа рассеяния света Н = 6.25 ×10–4 м2 моль/кг2.
|
|
|
317. Определить ККМ хлорида додецил аммония C12H25NH3Cl (мол. вес 221.80 г/моль) в водном растворе при 30 °С по следующим данным о мутности:
| с, г/л | 0.89 | 2.22 | 2.95 | 3.43 | 3.63 | 4.00 | 4.39 | 5.05 | 5.61 | 6.80 | |
| t×103, м–1 | 4.76 | 5.00 | 4.95 | 5.33 | 6.95 | 7.81 | 12.23 | 15.28 | 20.42 | 24.18 | 31.42 |
318. При исследовании методом поточной ультрамикроскопии Дерягина – Власенко гидрозоля золота, в объёме 1.60×10–5 см3, прошедшем через счётное поле микроскопа, обнаружено в среднем 70 частиц. Вычислить радиус частиц золя, зная его концентрацию 7.0 мг/м3 и плотность золота 19.3 г/см3.
319. Золь кремнезёма Людокс (торговая марка) изучен методом турбидиметрии со следующими результатами:
| с, г/л | 4.97 | 9.94 | 19.15 | 39.15 |
| t, м–1 | 2.42 | 4.52 | 7.86 | 12.94 |
при длине волны света 435.8 нм, показателе преломления в растворителе 1.3408 и инкременте показателя преломления 0.0625 см3/г. Вычислить по этим данным радиус частиц золя, приняв плотность кремнезёма 2.278 г/см3.
320. Золь гумуса освещается в одном случае светом с длиной волны 4000 Å, а в другом случае – с длиной волны 7000 Å. В каком случае и во сколько раз интенсивность рассеяния выше.
321. Используя уравнение Рэлея, сравните интенсивности рассеяния монохроматического света из одного источника двумя эмульсиями в воде с одинаковыми размерами капель масла и одинаковыми концентрациями масла. В первом случае фаза масла представлена бензолом (показатель преломления 1.5011), а во втором случае – н-пентаном (показатель преломления 1.3575). Показатель преломления света фазой воды 1.3330.
322. Сравните интенсивности рассеяния света высокодисперсным полистиролом: в одном случае использован свет с длиной волны 680 нм, в другом – с длиной волны 420 нм.
323. Определить молярную массу и число агрегации мицелл хлорида додецил аммония C12H25NH3Cl (молекулярная масса 221.80 г/моль) в водных растворах 0.01 моль/л NaCl при 30 °С по следующим данным о мутности:
| с, г/л | 3.20 | 4.10 | 5.10 | 6.10 | 7.35 | 8.15 | 10.15 | 12.15 |
| t ×103, м–1 | 12.00 | 21.13 | 29.04 | 34.84 | 40.41 | 43.32 | 49.46 | 54.36 |
Известно, что ККМ равна 2.72 г/л, мутность раствора при ККМ 5.57×10–3 м–1. Другие данные: длина волны света 436 нм, показатель преломления света в растворителе 1.332, инкремент показателя преломления D n /D c = 0.160 см3/г.
324. Для раствора полистирола в метилэтилкетоне 1.22 г/100 см3 зависимость показателя преломления света от концентрации выражается величиной d n /d c равной 0.231 см3/г при длине волны 436 нм. Показатель преломления света в метилэтилкетона равен 1.377. При прохождении света через 1.00 см этого раствора интенсивность уменьшается до 0.9773 от начальной. Вычислить оптическую константу рассеяния и молярную массу полимера, приняв вириальные коэффициенты равными нулю.
325. Определить молярную массу и число агрегации мицелл хлорида додецил триметил аммония С12Н25N(СН3)3Cl (число молекул ПАВ в составе одной мицеллы) в водных растворах 0.10 моль/л NaCl при 23 °С по следующим данным о мутности:
| с, г/л | 3.42 | 4.45 | 5.50 | 7.38 | 9.26 | 10.48 |
| t ×103, м–1 | 20.3 | 29.5 | 38.2 | 50.8 | 62.9 | 71.1 |
Известно, что ККМ равна 1.90 г/л, мутность раствора при ККМ 5.30×10–3 м–1. Другие данные: длина волны света 436 нм, показатель преломления света в растворителе 1.3338, инкремент показателя преломления D n /D c = 0.155 см3/г.
326. При исследовании методом поточной ультрамикроскопии Дерягина – Власенко масляного аэрозоля обнаружено в среднем 50 частиц в объёме 1.33×10–5 см3, прошедшем через счётное поле микроскопа. Вычислить радиус капель аэрозоля, зная его концентрацию 25.0 мг/м3 и плотность масла 0.910 г/см3.
327. Определить молярную массу и число агрегации мицелл хлорида тетрадецил триметил аммония С14Н29N(СН3)3Cl (число молекул ПАВ в составе одной мицеллы) в водных растворах 0.02 моль/л NaCl при 23 °С по следующим данным о мутности:
| с, г/л | 1.05 | 1.66 | 2.2 | 2.82 | 3.44 | 4.07 | 4.98 | 5.65 |
| t ×103, м–1 | 10.1 | 17.0 | 22.7 | 28.3 | 32.6 | 37.2 | 42.7 | 45.2 |
Известно, что ККМ равна 0.70 г/л, мутность раствора при ККМ 5.24×10–3 м–1. Другие данные: длина волны света 436 нм, показатель преломления света в растворителе 1.333, инкремент показателя преломления D n /D c = 0.157 см3/г.
328. Золь кремнезёма Ситон (торговая марка) изучен методом турбидиметрии со следующими результатами:
| с, г/л | 18.9 | 35.9 | 70.8 | 140.1 |
| t, м–1 | 1.46 | 2.29 | 3.30 | 4.32 |
при длине волны света 546.1 нм, показателе преломления света в растворителе 1.3345 и инкременте показателя преломления 0.0638 см3/г. Вычислить по этим данным радиус частиц золя, приняв плотность кремнезёма 2.20 г/см3.
329. При исследовании методом поточной ультрамикроскопии Дерягина – Власенко водяного аэрозоля, обнаружено в среднем 60 частиц в объёме 3.00×10–5 см3, проходящем через счётное поле микроскопа. Вычислить радиус капель золя, зная его концентрацию 15.0 мг/м3 и плотность воды 1.00 г/см3.
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 51; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!