Седиментационная устойчивость коллоидных систем

Примеры решения типовых задач

Задача 1. Рассчитать и сравнить скорость оседания частиц в гравитационном поле при следующих условиях: радиус частиц 10^-7 м, плотность дисперсной фазы 2 г/см³, плотность дисперсионной среды 10³ кг/м³, вязкость среды 10^-3 Па×с.

Р е ш е н и е. Скорость оседания частиц в гравитационном поле рассчитывают, учитывая, что r₁ = 2 × 10³ кг/м³

u_Г = м/с.

Мицеллообразование

Примеры решения типовых задач

Задача 1. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:

а) Fe(OH)₃ стабилизированного FeCl₃;

б) Fe(OH)₃ стабилизированного NaOH.

Р е ш е н и е. а) На поверхности ядра коллоидной частицы, состоящей из молекул Fe(OH)₃, будут адсорбироваться только ионы Fe³⁺. При этом частица имеет положительный заряд. Потенциалопределяющие ионы притягивают эквивалентное количество противоионов (Cl^-). Формула мицеллы имеет следующий вид:

{[mFe(OH)₃]nFe³⁺ 3(n-х)Cl^-}^3х+ 3хCl^-

б) На поверхности ядра коллоидной частицы, состоящей из молекул Fe(OH)₃, будут адсорбироваться только ионы ОН^-. При этом частица имеет отрицательный заряд. Потенциалопределяющие ионы притягивают эквивалентное количество противоионов (Na⁺). Формула мицеллы имеет следующий вид:

{[mFe(OH)₃]nОН^- (n-х)Na⁺}^х-хNa⁺

Задача 2. Золь хлорида серебра получен смешением 100 см³ раствора хлорида натрия концентрации 0,003 моль/л и 34 мг раствора нитрата серебра. Написать формулу мицеллы золя и указать знак электрического заряда коллоидной частицы.

Р е ш е н и е.При смешивании растворов NaCl и AgNO₃ имеем:

NaCl + AgNO₃®NaNO₃ + AgCl¯

Рассчитаем количество вещества в каждом растворе с учетом того, что

С = ; n = ;

V (NaCl) = 0,1 л; m (AgNO₃) = 0,034 г; М (AgNO₃) = 170 г/моль

n (NaCl) = C(NaCl) × V(NaCl) = 0,003 × 0,1 = 3 × 10^-4моль.

n (AgNO₃) = = 2 × 10^-4моль.

В избытке NaCl, следовательно, формула мицеллы имеет вид:

{[mAgCl]nCl^-(n-х)Na⁺}^х-хNa⁺.

Агрегативная устойчивость коллоидных систем. Кинетика коагуляции

Примеры решения типовых задач

Задача 1. Чтобы вызвать коагуляцию 100 мл золя Fe(OH)₃, к нему добавили 37 мл Na₃PO₄ концентрацией 0,33 моль/м³. Вычислить порог коагуляции.

Р е ш е н и е. Порог коагуляции вычисляем по формуле g_с = . Для этого выразим объемы в м³:

V_золя = 100 × 10^-6 = 10^-4 м³;

V_эл = 37 × 10^-6 м³.

g_с = = моль/м³.

Задача 2. Кинетике коагуляции золя золота раствором хлорида натрия соответствуют следующие экспериментальные данные:

Вязкость 10^-3 Па × с, температура 293 К. Рассчитать константу Смолуховского (дать среднюю величину из пяти значений) и сравнить с величиной К, полученной по формуле К = .

Р е ш е н и е. Рассчитываем константу Смолуховского по формуле:

К = = м³/с.

Экспериментальную величину К рассчитываем по формуле К = .

Учитывая, что u₀ = 2,69×10¹⁴, для всех значений t получаем

К_t=120 = 6,06 × 10^-18; К_t=240 = 6,06 × 10^-18; К_t=420 = 5,24 × 10^-18;
К_t=600 = 5,14 × 10^-18; К_t=900 = 4,04 × 10^-18. Средняя величина равна
К_ср = 5,02 × 10^-18. Совпадение между К_теор и К_ср удовлетворительное. Следовательно, коагуляция быстрая.

Контрольные задания

Вариант 1

1. 63 г азота находятся при н.у. Определить количествотеплоты, работу, изменение энтальпии и внутренней энергии при изобарном расширении до объема 0,2 м³.

2. Вычислить тепловые эффекты химических реакций при стандартных условиях по стандартнымтеплотам образования (пользуясь данными приложения).

СН_4(г) + 2H₂S_(г) = CS_2(г) + 4Н_2(г)

3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции

HBr_(г) = ½ Br_2(г) + ½ Н_2(г)

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

4. Определить величину приращения температуры плавления при изменении давления на 1 Па для алюминия, если его температура плавления составляет 660,1°С, изменение объема 1,51 см³/моль, мольная теплота плавления равна 10,878 кДж/моль.

5. Выразить концентрацию водного раствора через молярность, нормальность, моляльность и мольные доли.

6. Вычислить абсолютные скорости движения анионов и катионов в растворе электролита по следующим данным:

Электролит	t+	l,
HNO3	0,842	364,6

7. Рассчитать ЭДС цепи, состоящей из кобальтового и водородного электродов. Давление водорода 0,3 МПа, активность ионов кобальта 1 моль/л, рН равен 1. Стандартный электродный потенциал кобальта равен –0,277 В. Температура 25°С.

8. Вычислить величину осмотического давления в гидрозоле золота с массовой концентрацией 2 кг на единицу объема, плотностью 19,3 г/см³ и диаметром частиц 6 × 10^-9 м при 25⁰С.

9. Рассчитать скорость оседания в гравитационном поле капель водяного тумана с радиусом частиц 10^-6 м и время, за которое капли, находящиеся в 2 м от земли осядут. Плотность воды 1 г/см³, вязкость среды 1,8 × 10^-5 Па×с. Плотностью среды пренебречь.

10. Вычислить удельную поверхность единицы объема и единицы массы угольной пыли с диаметром частиц 6 × 10^-5 м и плотностью 1,8 г/см³.

11. Рассчитать константы в уравнении БЭТ и удельную поверхность катализатора, если адсорбция криптона при 77,5 К характеризуется следующими данными:

Площадь, занимаемая одной молекулой криптона 19,2 × 10^-20 м², плотность криптона 3,739 × 10^-3 г/см³, давление насыщенного пара криптона 342,55 Па.

12. Золь йодида свинца PbI₂ получен смешением 49,8 г раствора йодида калия и 132,4 г раствора нитрата свинца. Написать формулу мицеллы золя и указать знак электрического заряда коллоидной частицы.

Вопросы

1. Дать несколько формулировок I закона термодинамики.

2. Какие процессы называются равновесными?

3. Значение коллоидной химии. Дисперсные системы в промышленности.

Вариант 2

1. 63 г азота находятся при н.у. Определить количествотеплоты, работу, изменение энтальпии и внутренней энергии при изохорном нагревании до достижения давления 2,026×10⁵ Па.

2. Вычислить тепловые эффекты химических реакций при стандартных условиях по стандартнымтеплотам образования (пользуясь данными приложения).

4СО_(г) + 2SO_2(г) = S_2(г) + 4СО_2(г)

3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции

HС1_(г) = ½ С1_2(г) + ½ Н_2(г)

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

4. Определить величину приращения температуры плавления при изменении давления на 1 Па для фосфинаPH₃, если его температура плавления составляет –134,74°С, изменение объема 2,25см³/моль, мольная теплота плавления равна 1,130 кДж/моль.

5. При 25°С давление паров воды равно 32,3 гПа. Чему равно давление паров воды над раствором, содержащем 6 г мочевины в 180 г воды?

6. Удельная электропроводность 1 л 12%-го раствора хлорида алюминия равна 0,1041 Ом^–1×см^–1, а его плотность 1,109 г/см³. Предельная подвижность иона Al³⁺ равна 63 см²/(Ом×моль-экв), хлорид-иона 76,35 см²/(Ом×моль-экв). Вычислить эквивалентную электропроводность и кажущуюся степень диссоциации.

7. Стандартный электродный потенциал медного электрода равен 0,337 В, стандартный электродный потенциал никелевого электрода равен –0,250 В. Записать электрохимический элемент, константу равновесия, ЭДС элемента, убыль изобарно-изотермического потенциала при 25°С. Активность ионов никеля 0,2 моль/л, ионов меди 0,1 моль/л.

8. Вычислить коэффициент диффузии частиц в золе сульфида мышьяка As₂S₃, если радиус частиц 2 × 10^-8 м, вязкость среды 10^-3 Па×с, температура 25⁰С.

9. Определить число частиц, образовавшихся при раздроблении 1,15 г золота на правильные кубики с длиной ребра 2 × 10^-9 м и плотностью
19,32 × 10³ кг/м³.

10. Пользуясь экспериментальными данными спектрофотометрических измерений, подтвердить графически применимость закона Ламберта – Бера к гидрозолю конго красного и определить концентрацию при
D_l = 0,25; 0,45 и 0,65.

11. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:

а) SiO₂ стабилизированного H₂SiO₃;

б) Au стабилизированного KAuO₂.

12. Во сколько раз изменится величина порога коагуляции, если для коагуляции 10^-5 м³ золя AgI вместо 1,5 × 10^-3 л KNO₃ концентрации 1 моль/л взять 4 × 10^-4 л Ca(NO₃)₂ концентрации 0,1 моль/л.

Вопросы

1. Можно ли рассчитать абсолютную величину внутренней энергии из I-го закона термодинамики? Ответ пояснить.

2. В чем сущность теории «тепловой смерти» вселенной Клаузиуса?

3. Электрофорез в коллоидных системах. Практическое применение этого процесса.

Вариант 3

1. 100 г кислорода находятся при 0° С и давлении 101300 Па. Определить количество теплоты, работу, изменение энтальпии и внутренней энергии при изотермическом расширении газа до объема 100 л.

2. Вычислить тепловые эффекты химических реакций при стандартных условиях по стандартнымтеплотам образования (пользуясь данными приложения).

2H₂S_(г) + СО_2(г)=2Н₂О_(г) + CS_2(г)

3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции

N_2(г) + ½ O_2(г) = N₂O_(г)

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

4. Константа равновесия К_р реакции

N₂ + 3H₂Û 2NH₃

при 350⁰С равна 2,32 × 10^-13 Па^-2. Вычислить значение К_С для этого процесса при той же температуре.

5. Выразить концентрацию водного раствора через массовые доли, моляльность, нормальность и мольные доли.

6. Вычислить абсолютные скорости движения анионов и катионов в растворе электролита по следующим данным:

Электролит	t+	l,
NaNO3	0,413	98,1

7. Рассчитать ЭДС цепи, состоящей из цинкового и водородного электродов. Давление водорода 0,3 МПа, активность ионов цинка 1 моль/л, рН равен 1. Стандартный электродный потенциал цинка –0,763 В. Температура 25°С.

8. Вычислить средний радиус частиц аэрозоля и коэффициент диффузии, если среднее смещение за 7 с при 10 ⁰С составило 17,1 мкм. Вязкость дисперсионной среды 1,8 × 10^-5 Па ×с.

9. Для водного раствора пропилового спирта найдены следующие значения констант уравнения Шишковского (при 20 ⁰С): а = 14,4 × 10^-3,
b = 6,6 × 10^-3. Вычислить поверхностное натяжение раствора с концентрацией, равной 10³ моль/м³.

10. Определить константы уравнения Ленгмюра, а также степень заполнения поверхности при Р = 4,25 × 10⁴ Па, если при температуре 0 ⁰С получены следующие данные:

11. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:

а) AgCl стабилизированного AgNO₃;

б) AgCl стабилизированного KCl.

12. Кинетике коагуляции золя золота раствором хлорида натрия соответствуют следующие экспериментальные данные:

Вязкость 10^-3 Па × с, температура 293 К. Рассчитать экспериментально полученную константу Смолуховского (дать среднюю величину из четырех значений) и сравнить с величиной К, полученной по формуле К = .

Вопросы

1. Какой газ называется идеальным? Каким законам он подчиняется?

2. Какой из двух процессов является самопроизвольным: превращение работы в теплоту или теплоты в работу? Ответ пояснить.

3. Электроосмос в коллоидных системах. Практическое применение этого процесса.

Вариант 4

1. 100 г кислорода находятся при 0° С и давлении 101300 Па. Определить количество теплоты, работу, изменение энтальпии и внутренней энергии при изохорном увеличении давления до 202600 Па.

2. Вычислить тепловые эффекты химических реакций при стандартных условиях по стандартнымтеплотам образования (пользуясь данными приложения).

H₂S_(г) + COS_(г) = Н₂О_(г) + CS_2(г)

3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции

½ N_2(г) + ½ O_2(г) = NO_(г)

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

4. При нагревании ромбическая сера переходит в моноклинную, при этом изменение объема составляет 1,38×10^-5 м³/кг. Температура фазового перехода при давлении 1,0133×10⁵ Па 96,7°С, а ее изменение с давлением определяется коэффициентом

dT/dP = 3,2567×10^-7кПа^-1

Определить мольную теплоту перехода.

5. Температура кипения сероуглерода 46,2°С. Его эбулиоскопическая константа 2,3. В 50 г сероуглерода растворено 0,9373 г бензойной кислоты. Полученный раствор имеет температуру кипения 46,39°С. Определить молярную массу бензойной кислоты в сероуглероде.

6. Удельная электропроводность 1 л 20%-го раствора хлорида кальция равна 0,1728 Ом^–1×см^–1, а его плотность 1,1775 г/см³. Предельная подвижность иона кальция равна 50,7 см²/(Ом×моль-экв), хлорид-иона 66 см²/(Ом×моль-экв). Вычислить эквивалентную электропроводность и кажущуюся степень диссоциации.

7. Рассчитать потенциал водородного электрода в растворе с рН равном 5 при парциальном давлении водорода 0,03 МПа и температуре 25°С.

8. Осмотическое давление суспензии глины в воде с диаметром частиц
2 × 10^-7 м равно 2,85 × 10^-2 Па. Определить осмотическое давление суспензии глины той же массовой концентрации с радиусом частиц 3 × 10^-10 м.

9. Рассчитать время оседания частиц оксида алюминия в воде в гравитационном поле с высоты 0,1 м при следующих условиях: вязкость дисперсионной среды 10^-3 м Па×с, плотность дисперсной фазы 3,9 × 10³ кг/м³. Сравнить время оседания частиц с радиусом 1 мкм и 1 нм.

10. По данным адсорбции СО₂ на активированном угле построить изотерму адсорбции и определить константы уравнения Фрейндлиха:

11. При ультрамикроскопическом исследовании гидрозоля серебра в кювете объемом 1,35 × 10^-15 м³ подсчитано две частицы. Рассчитать среднюю длину ребра частиц, принимая их форму за кубическую. Концентрация золя 20 × 10^-2 кг/м³, плотность серебра 10,5 г/см³.

12. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:

а) Al(OH)₃ стабилизированного AlCl₃;

б) Al(OH)₃ стабилизированного NaOH.

Вопросы

1. Какие функции состояния Вы знаете? В чем основное свойство функции состояния?

2. Что означает статистический характер II-го закона термодинамики?

3. Потенциал седиментации в коллоидных системах. Практическое применение этого процесса.

Вариант 5

1. Какую работу совершит 1 кг кислорода при повышении его температуры на 150° С при постоянном давлении.

2. Вычислить тепловые эффекты химических реакций при стандартных условиях по стандартнымтеплотам образования (пользуясь данными приложения).

FeO_(т) + СО_(г) =Fe_(т) + СО_2(г)

3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции

Н₂S_(г) = H_2(г) + ½ S_2(г)

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

4. Определить удельный объем жидкого олова при температуре плавления 232°С, если удельная теплота плавления его равна 59,413 Дж/г, плотность твердого олова 7,18 г/см³, dT/dP = 3,2567×10^-8кПа^-1.

5. Определить осмотическое давление 10%-го раствора глицерина при 15°С. Плотность раствора 1,023 г/см³. Масса раствора 100 г.

6. Вычислить абсолютные скорости движения анионов и катионов в растворе электролита по следующим данным:

Электролит	t+	l,
KCl	0,497	122,2

7. Рассчитать ЭДС цепи, состоящей из железного и водородного электродов. Давление водорода 0,3 МПа, активность ионов железа 1 моль/л, рН равен 1. Стандартный электродный потенциал железа равен –0,763 В. Температура 25°С.

8. Чему равна массовая концентрация золя гидроксида железа Fe(OH)₃ плотностью 2,5 г/см³, радиусом частиц 10^-8 м, с осмотическим давлением 2,11 Па при 25 ⁰С.

9. 50 г анилина С₆Н₅NН₂ нанесли на чистую водную поверхность. Площадь, занимаемая одной частицей составляет 4 × 10^-17 м². Определить суммарную площадь поверхности.

10. Рассчитать константы в уравнении БЭТ и удельную поверхность катализатора, если адсорбция криптона при 77,5 К характеризуется следующими данными:

Площадь, занимаемая одной молекулой криптона 19,2 × 10^-20 м², плотность криптона 3,739 × 10^-3 г/см³, давление насыщенного пара криптона 342,55 Па.

11. В каком случае и во сколько раз интенсивность светорассеяния эмульсии бензина в воде больше: при освещении монохроматическим светом с длиной волны 4,3 × 10^-7 м или 5,4 × 10^-7 м.

12. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:

а) NiS стабилизированного NiCl₂;

б) NiS стабилизированного (NH₄)₂S.

Вопросы

1. Почему закон Гесса считается следствием I-го закона термодинамики?

2. Как будет изменяться энтропия воды при переходе ее из твердого состояния в жидкое и далее в парообразное?

3. Потенциал течения в коллоидных системах. Значение этого явления.

Вариант 6

1. Определить работу, совершаемую азотом при 20° С при расширении его от 0,015 до 0,1 м³, если исходное давление составляет 303900 Па. Также определить конечное давление.

2. Вычислить тепловые эффекты двух химических реакций при стандартных условиях по стандартнымтеплотам сгорания (пользуясь данными приложения) и сравнить их.

СО_2(г) + 4Н₂ (г) = СН₄ (г) + 2Н₂О (г)

С₆Н₆ (ж) +3Н₂(г) = С₆Н₁₂ (ж)

3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции

SО_2(г) = ½ S_2(г) + O_2(г)

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

4. Рассчитать К_рпри 727 К для реакции

SO₂ + NO₂ÛSO₃ + NO,

если при данной температуре для реакции

2SO₂ + O₂Û 2SO₃ К_р = 3,417 × 10^-5 Па^-1,

а для реакции

2NO + O₂Û 2NO₂ К_р = 5,926 × 10^-7 Па^-1.

5. Выразить концентрацию водного раствора через массовые доли, молярность, нормальность и мольные доли.

6. Найти графическим методом величину эквивалентной электропроводности при бесконечном разведении, используя закон квадратного корня, на основе приведенных данных для раствора нитрата серебра. Рассчитать коэффициент электропроводности для всех указанных концентраций

С, моль-экв/л	0,0005	0,001	0,005	0,01	0,05
l,	113,9	113,2		107,8	99,5

7. Стандартный электродный потенциал медного электрода равен 0,337 В, стандартный электродный потенциал цинкового электрода равен –0,763 В. Записать электрохимический элемент, константу равновесия, ЭДС элемента, убыль изобарно-изотермического потенциала при 25°С. Активность ионов цинка 0,2 моль/л, ионов меди 0,1 моль/л.

8. Определить радиус шарообразных частиц золя сульфида мышьяка As₂S₃ массовой концентрации 3,7 кг/м³, плотностью 2,8 г/см³, если при 25 ⁰С осмотическое давление дисперсной системы составляет 0,89 Па.

9. Во сколько раз увеличится свободная поверхностная энергия свежеобразованного осадка Fe(OH)₃, если радиус его частиц уменьшается от 10^-6 до 10^-9 м. Поверхностное натяжение остается неизменным.

10. При 298 К на активированном угле была снята изотерма адсорбции бензола С₆Н₆, характеризующаяся следующими данными:

Плотность бензола 0,878 г/см³, площадь, занимаемая одной молекулой бензола в монослое 30,3 × 10^-16 см². Рассчитать удельную поверхность активированного угля.

11. С помощью нефелометра определили, что мутность золя серы в 4,3 раз больше мутности стандартного золя. Концентрация стандартного золя равна 3,85 × 10^-5 кг/м³. Определить концентрацию золя серы, приняв радиусы частиц одинаковыми.

12. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:

а) Mg(OH)₂ стабилизированного MgCl₂;

б) Mg(OH)₂ стабилизированного NaOH.

Вопросы

1. Можно ли рассчитать абсолютную величину энтальпии на основании I-го закона термодинамики? Объяснить, привести необходимые формулы.

2. В чем сущность принципа недостижимости абсолютного нуля?

3. Методы определения поверхностного натяжения.

Вариант 7

1. 0,5 г водорода, взятого при 25° С, адиабатически сжимают от 6 до 2 л. Определить конечную температуругаза и совершаемую работу.

2. Вычислить тепловые эффекты двух химических реакций при стандартных условиях по стандартнымтеплотам сгорания (пользуясь данными приложения) и сравнить их.

С₂Н₅ОН _(ж) = С₂Н_4(г) + Н₂О _(ж)

СН_4(г) + СО_2(г) = 2СО _(г) + 2Н_2(г)

3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции

4НC1_(г) + O_2(г) = 2C1_2(г) + 2Н₂О_(г)

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

4. Плотности жидкой и твердой ртути при температуре плавления –38,87°С равны 13,690 и 14,193 г/см³ соответственно. Удельная теплота плавления ртути равна 9,749 Дж/г. Определить температуру плавления ртути под давлением 3000 атм.

5. Эбулиоскопическаяпостоянная для воды 0,512. При какой температуре кипит 5%-ный раствор сахара в воде? (Масса раствора 100 г).

6. Удельная электропроводность 1 л 25%-го раствора нитрата кальция равна 0,1048 Ом^–1×см^–1, а его плотность 1,211 г/см³. Предельная подвижность иона кальция равна 50,7 см²/(Ом×моль-экв), нитрат-иона 62,3 см²/(Ом×моль-экв). Вычислить эквивалентную электропроводность и кажущуюся степень диссоциации.

7. Рассчитать потенциал водородного электрода в растворе с рН равном 8 при парциальном давлении водорода 0,05 МПа и температуре 35°С.

8. Определить константы уравнения Ленгмюра при адсорбции метана на активированном угле при 195 К по приведенным данным и рассчитать давление, при котором степень заполнения адсорбента составит 0,5.

9. Во сколько раз величина предельной адсорбции олеиновой кислоты С₁₇Н₃₃СООН (плотность 0,84 × 10³ кг/м³) больше предельной адсорбции мирицилового спирта С₃₀Н₆₁ОН (плотность 0,78 × 10³ кг/м³) при одинаковой толщине адсорбционного слоя обоих ПАВ, равной 4,1 нм.

10. При исследовании аэрозолей методом поточной ультрамикроскопии в объеме 1,33 × 10^-11 м³, протекшем через счетное поле микроскопа, подсчитано 50 частиц масляного тумана. Определить средний радиус частиц, приняв их форму за сферическую. Весовая концентрация аэрозоля 25 × 10^-6 кг/м³, плотность 0,9 г/см³.

11. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:

а) BaSO₄ стабилизированного BaCl₂;

б) BaSO₄ стабилизированного ZnSO₄.

12. Какое количество раствора Al(NO₃)₃ концентрации 0,3 моль/м³ требуется для коагуляции 0,25 м³AgI. Порог коагуляции 0,067 моль/м³.

Вопросы

1. Что такое внутренняя энергия вещества или системы?

2. Чем термохимические уравнения отличаются от обычных уравнений химических реакций? Привести примеры. Каковы знаки тепловых эффектов в термодинамике и термохимии?

3. Уравнение седиментационно-диффузионного равновесия Лапласа-Перрена. Его вывод.

Вариант 8

1. 25 г кислорода изохорно нагревают от 0 до 50° С. Определить теплоту процесса.

2. Вычислить тепловые эффекты двух химических реакций при стандартных условиях по стандартнымтеплотам сгорания (пользуясь данными приложения) и сравнить их.

СН₃СНО_(г) + Н₂ = С₂Н₅ОН _(ж)

С₂Н_{2 (г)} + Н₂О = СН₃СНО _(г)

3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции

Н_2(г) + ½ N_2(г) = NH_3(г)

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

4. Определить среднюю мольную теплоту парообразования жидкого лития, если температура фазового перехода при 7,85×10^–7 составляет 500 К, а при 95,59 Па температура становится в 2 раза больше.

5. 6,84 г сахара растворено в 100 г воды. Плотность раствора при 20°С равна 1,024 г/см³. Определить осмотическое давление раствора.

6. Вычислить абсолютные скорости движения анионов и катионов в растворе электролита по следующим данным:

Электролит	t+	l,
CsCl	0,508	125,2

7. Рассчитать ЭДС цепи, состоящей из алюминиевого и водородного электродов. Давление водорода 0,3 МПа, активность ионов алюминия 1 моль/л, рН равен 1. Стандартный электродный потенциал алюминия равен –1,663 В. Температура 25°С.

8. Определить среднее смещение частиц суспензии глины в воде за 5 с, если коэффициент диффузии составляет 5,93 × 10^-10 м²/с.

9. Вычислить суммарную площадь поверхности ртути массой 10^-3 кг, раздробленной на правильные кубики с длиной ребра 5 × 10^-8 м и плотностью 13,546 г/см³.

10. Используя константы уравнения Шишковского (а = 12,6 × 10^-3 и
b = 21,5 × 10^-3), рассчитать поверхностное натяжение для водных растворов масляной кислоты при 0 ⁰С для следующих концентраций: 7; 21; 50; 104 моль/м³ и построить кривую в координатах s = f(C). Поверхностное натяжение воды равно 75,49 × 10^-3 Дж/м².

11. Пользуясь экспериментальными данными спектрофотометрических измерений, подтвердить графически применимость закона Ламберта – Бера к гидрозолю кубового желтого пигмента и определить концентрацию при
D_l = 0,8.

12. Золь сульфата свинца PbSO₄ получен смешением 150 см³ раствора серной кислоты концентрации 0,025 моль/л и 8,275 г раствора нитрата свинца. Написать формулу мицеллы золя и указать знак электрического заряда коллоидной частицы.

Вопросы

1. Что такое вечный двигатель II-го рода?

2. Что такое теплота растворения и теплота нейтрализации?

3. СедиментометрФигуровского. Устройство. Для чего он применяется?

Вариант 9

1. Какое количество работы будет совершено 1 кг углекислого газа при повышении его температуры на 200° С при постоянном давлении.

2. Вычислить тепловые эффекты двух химических реакций при стандартных условиях по стандартнымтеплотам сгорания (пользуясь данными приложения) и сравнить их.

С₂Н₄ + Н₂ = С₂Н₆

СО _(г) + 2Н_{2 (г)} = СН₃ОН

3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции

СН_4(г) + CO_2(г) = 2СО_(г) + 2Н_2(г)

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

4. Константа равновесия реакции

COCl₂ÛCO +Cl₂

при 600⁰С К_р равна 5,883 × 10⁵ Па. Определить, в каком направлении будет протекать процесс, если парциальные давления компонентов реакции имеют следующие значения: = 1,048 × 10⁵ Па; = 3,039 × 10⁵ Па;
= 3,039 × 10⁵ Па.

5. Выразить концентрацию водного раствора через массовые доли, молярность, нормальность и моляльность.

6. Найти графическим методом величину эквивалентной электропроводности при бесконечном разведении, используя закон квадратного корня, на основе приведенных данных для раствора ацетата калия СН₃СООК. Рассчитать коэффициент электропроводности для всех указанных концентраций

С, моль-экв/л	0,0005	0,001	0,005	0,01	0,05
l,	98,9	98,3	95,7	94,0	87,7

7. Стандартный электродный потенциал медного электрода равен 0,520 В, стандартный электродный потенциал серебряного электрода равен 0,799 В. Записать электрохимический элемент, константу равновесия, ЭДС элемента, убыль изобарно-изотермического потенциала при 25°С. Активность ионов меди 0,2 моль/л, ионов серебра 0,1 моль/л.

8. Рассчитать величину предельной адсорбции стеариновой кислоты С₁₇Н₃₅СООН (плотность 0,84 × 10³ кг/м³), образующей мономолекулярную пленку на поверхности раздела водный раствор / воздух толщиной 2,5 нм.

9. Определить константы уравнения Ленгмюра, а также степень заполнения поверхности при 6,01 × 10⁴ Па, если при температуре 0 ⁰С получены следующие данные:

10. С помощью метода поточной ультрамикроскопии в прошедшем объеме 2 × 10^-11 м³ подсчитано 100 частиц золя серы. Концентрация золя 6,5 × 10^-5 кг/м³, плотность 1,9 г/см³. Рассчитать средний радиус частиц, приняв их форму за сферическую.

11. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:

а) Be(OH)₂ стабилизированного BeCl₂;

б) Be(OH)₂ стабилизированного NH₄OH.

12. Чтобы вызвать коагуляцию 50 мл золя Fe(OH)₃, к нему добавили 18,7 мл Na₃PO₄ концентрацией 0,33 моль/м³. Вычислить порог коагуляции.

Вопросы

1. Охарактеризуйте значение внутренней энергии в: а) изолированной системе; б) изотермическом процессе.

2. Когда работа является положительной, а когда отрицательной?

3. Поверхностно-неактивные вещества. Их характеристика. Примеры.

Вариант 10

1. Определить температуру и работу при адиабатном сжатии 0,01 м³ азота до 0,1 его первоначального объема, если начальная температура составляет 26,8° С, давление 1013 гПа (гектопаскаль, 1 гПа = 10² Па).

2. Вычислить тепловые эффекты двух химических реакций при стандартных условиях по стандартнымтеплотам сгорания (пользуясь данными приложения) и сравнить их. Считать, что при стандартных условиях DH_сгор.(О₂) = 0 кДж/моль).

С₂Н_{2 (г)} + Н₂ = С₂Н_4(г)

С₂Н_4(г) + О_2(г)+ Н₂О _(г) = С₂Н₄(ОН)_2(ж)

3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 25⁰С для реакции

2NO_2(г) = 2NО_(г) + O_2(г)

по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.

4.Удельная теплота испарения амилового спирта C₅H₁₁OH при температуре кипения 138°С и давлении 1013 гПа равна 592 кДж/кг. Определить давление пара при 140°С.

5. Раствор, содержащий 0,5 г нелетучего растворенного вещества с молярной массой 182 г/моль в 42 г бензола, кипит при температуре 80,27°С. Температура кипения чистого бензола 80,1°С. Определить молярную теплоту испарения бензола.

6. Вычислить абсолютные скорости движения анионов и катионов в растворе электролита по следующим данным:

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: