Тема 1. Поверхностные явления. Дисперсные системы.

Задача 1.1

Вычислите поверхностное натяжение толуола при 50°С, если при медленном выпускании его 43 сталагмометра масса 38 капель составила 1,486 г. При выпускании из того же сталагмометра воды при той же температуре масса 25 капель её оказалась равна 2,657 г. Поверхностное натяжение воды при 50°С равно 76,81·10^-3 н /м

Задача 1.2

При уменьшении концентрации новокаина в растворе с (0,2 моль/л до 0,15 моль/л ) поверхностное натяжение возросло с 6,9·10 ^-2 н/м до 7,1·10^-2 н/м. У раствора кокаина с( 6,5 ·10^- до 7,0 · 10^-2 н/м.) Сравните величины адсорбции двух веществ в данном интервале концентраций, Т=293К.

Задача 1.3

В 50 мл. раствора с концентрацией уксусной кислоты 0,1 моль/л Емкость адсорбента АД5 по холестерину составляет 0,7 мкмоль/г. Какая масса холестерина адсорбируется из плазмы крови, содержащей 4,8 мкмоль/мл холестерина, если α = 2 мкмоль / мл, М хол. =386,6 г/моль? Как изменится величина адсорбции, если концентрация холестерина в плазме увеличится до 5,4 мкмоль/мл?

Задача 1.4

Определите тип адсорбции при растворении в воде серной кислоты, если концентрация серной кислоты в воде 2,33 моль/л, поверхность натяжения раствора 75,20·10 ^-3 н/м, поверхностное натяжение воды 73,05·10 ^-3 н/м, t=18°С.

Задача 1.5

Экспериментально установлено, что величина максимальной адсорбции на угле составляет 9,0·10^-3 моль/г. Величина α = 6,0·10^-2 моль/л. Какая масса пропионовой кислоты (адсорбата) адсорбировалась из раствора, в котором установилась равновесная концентрация 0,1 моль/л, если масса адсорбента 1 г?

Задача 1.6

Степень адсорбции пропионовой кислоты из водного раствора углем массой 2 г составила 60%. Определите массу пропионовой кислоты в 1 л водного раствора до адсорбции, если удельная адсорбция равна 2,32·10^-3 моль/г.

Задача 1.7

Поверхность натяжения водного раствора, содержащего поверхностно-активное вещество (ПАВ) в концентрации 0,056 моль/л, при 293 К

равно 4,33·10 ^-2 н/м. Вычислите величину адсорбции ПАВ из раствора с концентрацией 0,028 моль/л при 293 К.

Задача 1.8

В 60 мл раствора с концентрацией некоторого вещества, равной 0,440 моль/л поместили активированный уголь массой 3 г. Раствор с адсорбентом взбалтывали до установления адсорбционного равновесия, в результате чего концентрация вещества снизилась до 0,350 моль/л. Вычислите величину адсорбции и степень адсорбции (в %).

Задача 1.9

Рассчитайте величину адсорбции уксусной кислоты на твердом адсорбенте, если её равновесная концентрация составила 0,22 моль/л, а константы в уравнении Фрейндлиха равны: k=0,50 моль/г n=0,45.

Задача 1.10

Зависимость поверхностного натяжения водных растворов амилового спирта (С₅Н₁₁ОН) от концентрации при 25°С выражается следующим образом:

Определите графически адсорбцию амилового спирта из раствора с концентрацией 0.03 кмоль/м³.

Задача 1.11

Определите константы уравнения изотермы адсорбции Ленгмюра для растворов гексилового и гептилового спиртов. Выполняется ли правило Дюкло-Траубе в этом случае?

Зависимость адсорбции этих соединений от концентрации приводятся в таблице: 1.1

Тема 2. Дисперсные системы. Лиофобные коллоидные растворы.

Задача 2.1

Каково строение мицеллы для золя йодида серебра, полученного добавлением к 30 мл раствора йодида калия (С(KI)=0,006 моль/л) 40 мл раствора с концентрацией AgNO₃ равной 0,004 моль/л?

Задача 2.2.

При электрофоре частицы золя хлорида серебра, полученного смешиванием равных объемов раствора нитрата серебра с концентрацией 0,005 моль/л и хлорида натрия перемещаются к катоду. В каком диапазоне находилось значение концентрации раствора хлорида натрия?

Задача 2.3

Пороги коагуляции некоторого золя электролитами KNO₃MgCl₂ , NaBr равны соответственно 50,0; 0,8; 49,0 ммоль/л. Как относятся между собой величины коагулирующих способностей этих веществ? Укажите коагулирующие ионы. Каков хнак заряда коллоидной частицы?

Задача 2.4

Коагуляция 4л золя гидроксида железа (ΙΙΙ) наступила при добавлении 0,91 мл 10% раствора сульфата магния (плотность 1,1 г/мл). Вычислите порог коагуляции золи сульфат-ионами.

Задача 2.5

Порог коагуляции золя гидроксида амония дихромат-ионами равен 0,63 ммоль/л. Какой объем 10% раствора дихромата калия (плотность 1,07 г/мл) требуется для коагуляции 1,5 л золя?

Задача 2.6

Определите, к какому электроду должны перемещаться частицы золя, полученного по реакции при небольшом избытке H₂S:

2H₃ AsO₃ + 3H₂S = As₂ S₃ + 6H₂O

Задача 2.7

Время половинной коагуляции золя йодида серебра при исходном содержании частиц в 1м3, равном 3,2·10¹⁴, составляет 11,5 с. Определите константу скорости коагуляции.

Задача 2.8

Золь йодида серебра, получаемый по реакции:

KI+AgNO₃ = AgI+KNO₃

при некотором избытке KI, коагулируют растворами сульфата калия и ацетата кальция. Коагулирующее действие какого электролита сильнее?

Задача 2.9

На коагуляцию гидрозоля йодида серебра из 1,0 10^-2 м³ сточных вод завода потребовалось 8,0 10^-4 м³ 10% раствора NaCl (плотность 1,07 ·0 в 3 кг/м³) Рассчитайте расход 28%-го раствора Al₂(SO₄ )₃ (плотность 1,3·10³ кг/м³) для извлечения AgI из 100 мл³ указанных сточных вод, если электрический заряд коллоидных частиц йодида серебра в этих водах:

а) положительный; б) отрицательный.

Задача 2.10

Напишите схему строения мицеллы сульфата бария, получающегося при взаимодействии хлорида бария с некоторым избытком сульфата натрия:

BaCl₂ + NaSO₄= BaSO₄ + 2NaCl.

Тема 3. Свойства растворов ВМС.

Задача 3.1

1%-ный раствор желатина вытекает из вискозиметра в течение 29 с; а такой же объем чистой воды - в течение 10 с. Определите относительную вязкость раствора желатина, если его плотность 1010 кг/м³, считая плотность воды равной 1000 кг/м3. Вязкость воды = 1,005·10^-3 Н·С/м².

Задача 3.2

К какому электроду будет перемещаться при электрофорезе β-лактоглобулин в буферном растворе, содержащем равные концентрации гидрофосфат и дигидрофосфат ионов, если при рН=5,7 белок остается на старте?

Задача 3.3

При рН=6 инсулин остается при электрофорезе на старте. К какому электроду он будет перемещаться при электрофорезе в растворе хлороводородной кислоты с концентрацией 0,1 моль/л?

Задача 3.4

Рассчитайте осмотическое давление раствора белка с относительной молекулярной массой 10000, если его массовая концентрация равна 1,0 г/л, Т=310 К, молекула белка изодиаметрична.

Задача 3.5

Будет ли происходить набухание желатина (ИЭТ=4,7) в ацетатном буфере приготовленном из 100 мл раствора ацетата натрия и 200 мл раствора уксусной кислоты (одинаковых концентраций) при 20⁰ С? Как можно ускорить процесс набухание? Как замедлить? Ответ объясните.

Задача 3.6

Полимер 2 г поместили в склянку с бензолом. Через 20 мин полимер вынули из склянки и взвесили. Масса стала равна 2,5 г. Рассчитайте степень набухания полимера в %.

Задача 3.7

При измерении вязкости растворов образца полимера в тетрахлорметане с помощью капиллярного вискозиметра получены следующие данные:

Вычислите значения относительной, удельной, приведенной вязкости растворов и постройте график зависимости η уд/с =f(c). Определите характеристическую вязкость [ η ] и вычислите молекулярную массу полимера К = 1,8·10^-5, α=1,00.

Задача 3.8

Для определения молекулярных масс высокомолекулярных соединений методом вискозиметрии требуется, чтобы время истечения было не меньше 100 с. Объем жидкости, протекающей по капилляру, составляет 10·10^-6 м³ (10 см³), длина капилляра равна 0,2 м. Жидкость с вязкостью

10^-3Н·с/м² протекает под действием собственного веса, причем высота столба жидкости равна 0,27 м, а плотность её — 10³ кг/м³. Какой радиус должен иметь капилляр?

Задача 3.9

Константы уравнения для синтетического каучука в хлороформе таковы: α=0,56;

К=1.85·10^-5. Определите, чему равна характерическая вязкость образца, молекулярная масса которого 3·10⁵