Задачи по "Химии"

Вариант №4, Задача №1

 При измерении поверхностного натяжения водных растворов пропионовой кислоты при 293К были получены следующие данные:

[pic 1], кмоль/м3          0,1         0,238       0,952        2,0

[pic 2], Дж/м2       65,6       60,0         45,66        38,75.

Построить графики [pic 3], [pic 4] и [pic 5], определить поверхностную активность, предельную адсорбцию и вычислить площадь, занимаемую одной молекулой кислоты.

1. Графическая зависимость: [pic 6]

[pic 7]

1. Для построения изотермы адсорбции  , рассчитываем величину Г по формуле: [pic 8]

[pic 9]

Для простоты расчетов обозначим через  z величину , тогда;[pic 10]

[pic 11]

z определяем графически ей соответствует отрезок отсекаемый на ординате касательной и горизонталью, проведенными к точке, соответствующей искомой концентрации

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

Заполним таблицу:

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

1. Поверхностная активность , определяется по графику №1[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

1. Придельная адсорбция  определяется по графику №3[pic 27]

     [pic 28][pic 29]

[pic 30]

1. Площадь, занимаемая одной молекулой рассчитывается по формуле:

 [pic 31]

Задача №2

Найти удельную поверхность золя сернистого мышьяка, средний диаметр частиц которого равен 1,2·10-7 м, плотность сернистого мышьяка равна 3,46·103 кг/м3.

 ; ;  [pic 32][pic 33][pic 34]

[pic 35]

Задача №3

Написать формулы золей [pic 36], стабилизованного [pic 37], и [pic 38], стабилизованного [pic 39]. Для какого из указанных золей лучшим коагулятором является [pic 40], [pic 41]?

Мицелла BaSO4 стабилизированная K2SO4

 [pic 42]

Коллоидная частица имеет отрицательный заряд.

Мицелла FeS стабилизированная H2S

[pic 43]

Данная коллоидная частица так же заряжена отрицательно. Данные мицеллы будут коагулироваться положительно- заряженными ионами: K+ и Al3+.

Для золя BaSO4 лучшим коагулятором является K2SO4.

Контрольные вопросы

1. В чём заключаются причины самопроизвольности поверхностных явлений? Какие поверхностные явления связаны с уменьшением величины межфазной поверхности?

Самопроизвольное уменьшение поверхностного натяжения [pic 44] происходит благодаря явлению самопроизвольного концентрирования в поверхностном слое веществ с меньшим поверхностным натяжением (адсорбция). Адсорбция представляет собой процесс самопроизвольного перераспределения компонентов системы между поверхностным слоем и объемной фазой. Адсорбция может происходить в многокомпонентных системах, в поверхностный слой предпочтительнее переходит тот компонент, который сильнее уменьшает поверхностное или межфазное натяжение. В однокомпонентной системе при формировании поверхностного слоя происходит изменение его структуры (автоадсорбция).