Контрольная работа № 2 по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»

Контрольная работа № 2
по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
для студентов фармацевтического факультета
заочного отделения
Вариант 1.
Теоретические вопросы
83. Какие реакции называются простыми и какие сложными? Какие типы сложных
реакций Вам известны? Приведите примеры.
93. Поверхностно-активные. Поверхностно-инактивные вещества. Особенности строения
ПАВ. Покажите графически, как поверхностное натяжение зависит от концентрации для
поверхностно-активных, поверхностно-инактивных и веществ, не меняющих
поверхностное натяжение. Приведите пример, показывающий, что деление веществ на
поверхностно-активные и поверхностно-инактивные относительно и зависит от природы
растворителя.
115. В чём заключается явление диффузии в коллоидных системах? Что такое
коэффициент диффузии, как можно его определить? Объясните практическое значение
коэффициента диффузии для характеристики коллоидных систем.
123. Теории строения двойного электрического слоя коллоидных частиц (Гельмгольца,
Гуи, Штерна). Дайте объяснение строения коллоидных частиц с позиции теории Штерна.
141. Рассмотрите вязкость растворов ВМС. Объясните наблюдаемое отклонение вязкости
растворов ВМС от уравнений Ньютона и Пуазейля.
Задачи
83. На основании данных таблицы:
t0, С
25
40
50 55
-1
kср, мин
9,67 73,4 268 491
Вычислите температурный коэффициент скорости реакции гидролиза сахарозы для
каждого температурного интервала и средний в пределах от 250С до 550С.
93. Определите поверхностный избыток (кмоль/м2) для 20%-ного раствора серной
кислоты при 180С, если поверхностное натяжение равно 75,2*10 -3 Н/м, а воды 73,05*10 -3
Н/м. Плотность 20%-ного раствора серной кислоты 1143 кг/см3.
115. Золь серы получен при взаимодействии избытка сероводорода с раствором оксида
серы. Напишите формулу коллоидной мицеллы.
123. Порог коагуляции для гидрозоля As2S3 с отрицательно заряженными частицами под
действием KCl равен 4,9*10 -2 моль/л. С помощью соотношения, полученного в теории
ДЛФО, рассчитайте пороги коагуляции для этого золя при действии электролитов: K2SO4,
MgCl2, MgSO4, AlCl3, Al2(SO4)3.
141.
Скорость оседания частиц монодисперсной суспензии равна 0,109 см/сек.
Определите радиус частиц, приняв вязкость воды равной 0,01 П, а плотность вещества
частиц 6 г/см3.
Контрольная работа № 2
по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
для студентов фармацевтического факультета
заочного отделения
Вариант 2.
Теоретические вопросы
86. Какие реакции называются фотохимическими? Каким законам они подчиняются? Что
такое квантовый выход и какие значения он может принимать? Приведите примеры.
96. Строение адсорбционного слоя на границе раствор – газ. Определение размера
молекул ПАВ. Величина предельной адсорбции. Одинакова ли толщина насыщенного
слоя для пропанола и пентанола?
116. Охарактеризуйте осмотическое давление в коллоидных системах. Объясните, почему
оно для них мало.
126. Седиментационная и агрегативная устойчивость коллоидных растворов. Коагуляция,
её причины.
148. Сравните свойства гелей и студней. Рассмотрите влияние различных факторов на
процесс застудневания.
Задачи.
86. Для реакции гидролиза аллилхлорида в 80%-ном этиловом спирте получены
следующие экспериментальные данные:
t0, С
0
25
35
45
-1
-5
-4
-4
k, сек
1,06*10
3,19*10 9,86*10 2,92*10 -3
Определите графически энергию активации и константу скорости при 150С.
96. Зависимость поверхностного натяжения водных растворов амилового спирта
(С5Н11ОН) от концентрации при 250С выражается следующим образом:
С, кмоль/м3
0
0,0019
0,0038
0,0075
0,015
0,03
0,06
0,12
Поверхностное натяжение, мН/м.
72,0
70,4
69,2
66,7
61,7
55,3
46,6
38
Определите графически адсорбцию амилового спирта из растворов с концентрацией 0,030
кмоль/м3.
116. Золь оксида марганца получен при взаимодействии перманганата калия с перекисью
водорода. С помощью электрофореза показано, что заряд коллоидных частиц
отрицательный. Напишите формулу коллоидной мицеллы.
126. Какой объём 0,01 М раствора K2Cr2O7 надо добавить к 1 л золя гидроксида
алюминия, чтобы вызвать его коагуляцию? Порог коагуляции 0,63 ммоль/л.
148. Для синтетического каучука (молярная масса 3*105) в хлороформе определены
константой в уравнении Штаудингера: α=0,56, К=1,85*10-5 .
Определите характеристическую вязкость образца.
Контрольная работа № 2
по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
для студентов фармацевтического факультета
заочного отделения
Вариант 3.
Теоретические вопросы
81. Как зависит скорость химической реакции от температуры? Какие уравнения дают эту
зависимость? Особенности биохимической реакции.
99. Адсорбционное уравнение Ленгмюра, его анализ, условия применения. Уравнение
Фрейндлиха. Покажите, есть ли связь между эмперическим уравнением Фрейндлиха и
уравнением Ленгмюра?
118. Опишите сущность метода седиментационного анализа суспензий. Его практическое
значение для фармации.
129. Особые случаи коагуляции (чередование зон устойчивости, совместное действие
электролитов, взаимная коагуляция).
143. Какими методами можно определить молярную массу ВМС? Опишите эти методы.
Задачи
81. Для реакции разложения сульфацила натрия при 460 К константа скорости равна
0,036 мин -1, а при 518 К она равна 0,343 мин -1. Определите температурный коэффициент
скорости и константу скорости реакции при 486 К.
99. При адсорбции уксусной кислоты из водного раствора (V = 1л) животным углём (m =
1г) при 250С были получены следующие данные:
ССН3СООН, ммоль/мл
Сравн., ммоль/мл
0,485
0,018
0,655
0,031
0,883
0,062
1,236
0,126
2,511
0,471
3,362
0,883
Определите константы в уравнении Фрейндлиха.
118. Золь бромида серебра получен при взаимодействии нитрата серебра с бромидом
калия. Написать формулу коллоидной мицеллы: а) в избытке бромида калия; б) в избытке
нитрата серебра.
129. Золь бромида серебра получен реакцией двойного обмена 16 мл 0,005М раствора
нитрата серебра и 40 мл 0,0025 М раствора бромида калия. Какой из двух электролитов:
MgSO4 или К3[Fe(CN)6] будет иметь больший порог коагуляции для получения золя?
143. Изоэлектрическая точка альбумина наблюдается при рН = 4,8. Белок помещён
буферную смесь с концентрацией водородных ионов 10 -5,82
г-ион/л. Определите направление движения частиц белка при электрофорезе.
в
Контрольная работа № 2
по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
для студентов фармацевтического факультета
заочного отделения
Вариант 4.
Теоретические вопросы
76. Дайте определение скорости химической реакции. Перечислите факторы, влияющие
на скорость химической реакции. Как формулируется закон действующих масс для
скорости химической реакции? Каков физический смысл константы скорости реакции?
102. Что такое обменная адсорбция? В чём заключается её практическое применение?
Катиониты и аниониты, их действие.
119. Объясните рассеяние света золями. Что такое конус Тиндаля? Проанализируйте
уравнение Релея для объяснения голубого цвета неба, воды. Почему используется
красный цвет для сигнализации?
132. Суспензии и порошки. Свойства, получение, применение в фармации. Стабилизация
суспензий ПАВ.
150. Опишите защитное действие растворов ВМС. Что является мерой защитного
действия? Приведите примеры коллоидной защиты в фармации, биологии, медицине.
Задачи
76. Венгерский препарат «Калий-нормин» нормализует количество ионов калия в
сыворотке крови. После приёма таблеток концентрация ионов калия в сыворотке крови
изменилась следующим образом:
t, час
СК+, мг-ион/л
0
4,60
4
4,40
8
4,20
12
4,03
24
3,53
Определите константу скорости реакции распада таблеток и порядок реакции.
102. Определите константы уравнения изотермы адсорбции Ленгмюра для раствора
гептилового спирта. Зависимость адсорбции от концентрации приводится в таблице:
С*10 3, кмоль/м 3
Г *10 10, кмоль/м 2
0,384
11,1
0,5
14,5
0,655
18,2
1,25
27,8
2,60
49,2
119. Золь сульфацила цинка получен при взаимодействии сульфида аммония с сульфатом
цинка. В электрическом поле коллоидные частицы движутся к катоду. Напишите формулу
коллоидной мицеллы.
132. Чтобы вызвать коагуляцию 10 мл гидрозоля сернистого мышьяка потребовалось в
каждом отдельном случае прилить: 0,25 мл 2 Н раствора NaCl, 13 мл 0,01 М раствора
CaCl2 и 2,73 мл 0,001 М раствора AlCl3. Какой заряд имеют частицы золя? Чему равен
порог коагуляции каждого электролита?
150. 1 г белка растворён в 100 мл воды при 250С. Чему равно осмотическое давление
раствора, если молярная масса белка равна 10 000?
Контрольная работа № 2
по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
для студентов фармацевтического факультета
заочного отделения
Вариант 5.
Теоретические вопросы
80. Какие методы определения порядка реакции Вам известны и на чём они основаны?
Какие экспериментальные данные необходимо иметь для определения порядка реакции?
105. Почему силикагель плохо адсорбирует ПАВ из водного раствора, а уголь – из
неводного? Почему поверхность силикагеля после мономолекулярной адсорбции ПАВ
становится гидрофобной, а поверхность угля – гидрофильной?
120. Рассмотрите ультрамикроскопию, электронную микроскопию и нефелометрию, как
методы исследования коллоидных систем. Приведите примеры применения этих методов
в фармации, медицине, биологии.
135. Структурно – механические свойства дисперсных систем. Вязкость. Законы Ньютона
и Пуазейля. Зависимость вязкости коллоидных систем от концентрации дисперсной фазы.
Вискозиметрия. Структурированные системы.
147. Объясните, что такое полиэлектролиты? Как влияет рН раствора на форму молекул
полиэлектролита? На примере молекулы белка объясните, что такое изоэлектрическая
точка и как её можно определить. Опишите свойства белка в изоэлектрической точке.
Задачи
80. Константа скорости гидролиза новокаина при 313 К равна 6,6*10 -7 мин -1, энергия
активации реакции равна 55,2 кДж/моль. Сколько процентов новокаина разложится за 10
дней хранения при 293 К?
105. При изучении адсорбции ацетона древесным активированным углем при 20 0С были
получены следующие данные:
Сацетона, ммоль/л
Количество ацетона,
адсорбируемое 1 г угля,
ммоль.
2,34
14,65
88,62
177,69
268,97
0,208
0,618
1,50
2,08
2,88
Графически определите постоянные в уравнении изотермы адсорбции Фрейндлиха и
рассчитайте количество ацетона, адсорбируемое 1 г угля при равновесной концентрации
ацетона 125 ммоль/л.
120. Золь золота получен при взаимодействии аурата калия с формальдегидом. Напишите
формулу коллоидной мицеллы.
135. При исследовании коагуляции полистирольного латекса получены следующие
значения порогов коагуляции (моль/л): NaCl – 0,47 , CaCl2 – 8,8*10 -3, AlCl3 – 6*10 -1.
Рассчитайте соотношение порогов коагуляции и сопоставьте его с соотношением,
полученным по теории ДЛФО. Определите знак заряда частицы.
147. При вискозиметрическом определении молекулярной массы ВМС время истечения
раствора составляло 100 секунд, объём жидкости, протекающей по капилляру – 10 см 3,
длина капилляра равна 0,2 м. Жидкость с вязкостью 10 -3 Н*с/м2 протекает под действием
собственного веса, причём высота столба жидкости равна 0,27 м, а плотность её – 10 3 кг/м
3
. Какой радиус имеет капилляр?
Контрольная работа № 2
по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
для студентов фармацевтического факультета
заочного отделения
Вариант 6.
Теоретические вопросы
88. Какие вещества называются катализаторами? Как влияет катализатор (количество,
структура, промоторы) на скорость реакции? В чём заключается специфичность действия
отдельных катализаторов? Приведите примеры.
100. В чём состоит сущность графического метода определения констант в уравнении
Фрейндлиха и в уравнении Ленгмюра? Физический смысл этих констант.
108. Приведите основные признаки коллоидных систем и укажите отличия коллоидных
растворов, от истинных растворов и грубодисперсных систем.
131.
Эмульсии (классификация, свойства, способы получения и разрушения).
Эмульгаторы, механизм действия. Укажите стабилизаторы эмульсий в/м или м/в среди
следующих веществ: мел, сажа, гипс, желатин, тальк. Применение эмульсий в фармации.
138. Объясните механизм растворения ВМС. Приведите теории растворов ВМС.
Перечислите коллоидные признаки растворов ВМС.
Задачи
88. Сахароза в присутствии Н+ ионов подвергаются гидролизу:
Н+
С12Н22О11 + Н2О
С6Н12О6 + С6Н12О6
Средняя константа скорости равна 1,118*10-2 мин -1. Найдите процент
проинвертировавшей сахарозы через 100 минут после начала реакции.
100. На основании опытных данных графическим методом рассчитайте константы в
уравнении Ленгмюра для адсорбции муравьиной кислоты из водного раствора углём.
Г, ммоль/г
Сравн., ммоль/мл
0,124
0,002
0,186
0,005
0,238
0,014
0,267
0,055
108. Объясните, какие из нижеперечисленных соединений могут вызвать пептизацию
свежеполученного рыхлого осадка гидроксида железа: хлорид натрия, хлорид железа,
соляная кислота, карбонат калия, сульфат калия, гидроксид калия, дистиллированная
вода, олеат натрия. Приведите формулу полученной мицеллы.
131. Пороги коагуляции электролитов для некоторого золя равны (ммоль/л):
NaNO3 – 300, MgCl2 – 12,5, Na2SO4 – 147,5, AlCl3 – 0,17. Какой заряд имеют
частицы золя?
138. Суспензия 1 г гемоглобина в 1 л воды имеет осмотическое давление 3,6*10
при 250С. Определите вес частиц гемоглобина.
-4
атм.
Контрольная работа № 2
по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
для студентов фармацевтического факультета
заочного отделения
Вариант 7.
Теоретические вопросы
85. Какие реакции называются цепными? В чём заключаются их особенности? К чему
сводится процесс зарождения цепи? Приведите примеры.
97.
Приведите график, показывающий зависимость адсорбции газа твёрдым телом от
давления, и проанализируйте его. Приведите уравнения, выражающие зависимость
адсорбции от давления.
111.
Рассмотрите получение коллоидных систем методом пептизации (физикохимическим диспергированием). Приведите примеры.
133. Аэрозоли и пены. Свойства, получение, разрушение, применение в фармации.
141. Рассмотрите вязкость растворов ВМС. Объясните наблюдаемое отклонение вязкости
растворов ВМС от уравнений Ньютона и Пуазейля.
Задачи.
85. Содержание раствора солюсульфона при гидролизе за 14 дней уменьшилось на 6,85%.
Определите константу скорости процесса, период полупревращения, срок хранения
препарата.
97. Проверьте, выполняет ли правило Дюкло-Траубе для разбавленных растворов
насыщенных органических кислот, поверхностное натяжение которых приводится в
следующей таблице:
Поверхностноактивное
вещество
Концентрация,
моль/м 3
Поверхностное
натяжение
раствора, мН/м
Капроновая
кислота
Энантовая
кислота
Каприловая
кислота
Каприновая
Кислота
1
1
0,073
0,0087
71,20
(200С)
67,00
(200С)
70,4
(250С)
70,5
(250С)
Поверхностное натяжение чистой воды (в мН/м) 72,75 при 200С и 71,96 при 250С.
111. Золь сульфата бария получен смешением равных объёмов растворов нитрата бария и
серной кислоты. В электрическом поле коллоидные частицы перемещаются к аноду.
Напишите формулу коллоидной мицеллы. Укажите, одинаковые ли концентрации
исходных растворов.
133. Для коагуляции 100 мл золя Fe(OH)3 взяли: 10,5 мл 1 Н раствора KCl, 62мл 0,01 М
раствора Na2SO4 и 37 мл 0,001 М раствора Na3PO4. Определите знак заряда частиц и
пороги коагуляции.
141.
Скорость оседания частиц монодисперсной суспензии равна 0,109 см/сек.
Определите радиус частиц, приняв вязкость воды равной 0,01 П, а плотность вещества
частиц 6 г/см3.
Контрольная работа № 2
по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
для студентов фармацевтического факультета
заочного отделения
Вариант 8.
Теоретические вопросы
82.
Что называется энергией активации химической реакции? Приведите график
изменения энергии системы в ходе химической реакции. Как можно экспериментально
определить энергию активации? Какие экспериментальные данные необходимы для
этого?
104. Гидрофильные и гидрофобные адсорбенты. Краевой угол смачивания. Адсорбция
ПАВ из растворов на гидрофобных и гидрофильных адсорбентах. Влияние природы
растворителя и адсорбента.
114. Какова природа броуновского движения дисперсных частиц? Какой величиной
характеризуется интенсивность броуновского движения? Какая связь между броуновским
движением и диффузией?
134. Коллоидные поверхностно-активные вещества (КПАВ). Критическая концентрация
мицеллообразования. Строение мицелл. Солюбилизация. Практическое значение
растворов коллоидных ПАВ.
144. Какие факторы влияют на устойчивость растворов ВМС? Рассмотрите нарушение
устойчивости растворов ВМС, Высаливание, пороги высаливания. Зависимость порогов
высаливания от рН среды.
Задачи
82. Температурный коэффициент скорости реакции гидролиза 5% норсульфазола-натрия
равен 3. При какой температуре нужно проводить «искусственное старение» препарата,
чтобы скорость его разрушения возросла в 80 раз?
104. К 100 см 3 раствора уксусной кислоты различной концентрации при 200С добавили
по 3 г активированного угля. Количество кислоты до и после адсорбции определяли
титрованием 50 см 3 раствора 0,1 М раствором NaOH в присутствии фенолфталеина.
Определите адсорбцию для каждого раствора кислоты.
Количество щёлочи, израсходованной
на титрование кислоты до адсорбции,
см 3
5,5
10,6
23,0
Кол-во щёлочи, израсходованной
на титрование кислоты
после адсорбции,
см 3
1,2
3,65
10,2
114. Золь ферроцианида меди был получен при взаимодействии избытка ферроцианида
калия с хлоридом меди. Напишите формулу коллоидной мицеллы.
134. Гидрозоль йодида серебра, полученный в избытке йодида калия, коагулирует под
действием смеси электролитов K2SO4 и Th(NO3)4, образующих комплекс K2[Th(SO4)3].
Антагонизм или синергизм будет наблюдаться в этом случае?
144. Будет ли растворяться высокомолекулярное соединение А в растворителе В при
комнатной температуре, если этот процесс эндотермический, а энтропия системы остаётся
постоянной. Дайте обоснованный ответ.
Контрольная работа № 2
по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
для студентов фармацевтического факультета
заочного отделения
Вариант 9.
Теоретические вопросы
79.
Что называется периодом полупревращения? Установить различный характер
зависимости периода полупревращения от начальной концентрации в реакциях
различного порядка.
102. Что такое обменная адсорбция? В чём заключается её практическое применение?
Катионы и анионы, их действие.
117. Почему устанавливается седиментационное равновесие в коллоидных системах, чем
оно характеризуется? Что такое агрегативная и седиментационная устойчивость, какая
связь между ними? Приведите примеры систем седиментационно устойчивых и
неустойчивых.
135. Структурно – механические свойства дисперсных систем. Вязкость. Законы Ньютона
и Пуазейля. Зависимость вязкости коллоидных систем от концентрации дисперсной фазы.
Вискозиметрия. Структурированные системы.
147. Объясните, что такое полиэлектролиты? Как влияет рН раствора на форму молекул
полиэлектролита? На примере молекулы белка объясните, что такое изоэлектрическая
точка и как её можно определить. Опишите свойства белка в изоэлектрической точке.
Задачи
79.
Фармацевтический препарат этилхлорид вызывает временную анестезию. При
гидролизе (в среде 80%-ного этилового спирта) обнаружено, что изменение его
концентрации происходит следующим образом:
t, час
CC2H5Cl, моль/л
0
0,312
4
0,258
10
0,186
27
0,085
37
0,047
Определите константу скорости реакции, порядок реакции и период
полупревращения.
102. Определите константы уравнения изотермы адсорбции Ленгмюра для раствора
гептилового спирта. Зависимость адсорбции от концентрации приводится в таблице:
С*10 3, кмоль/м3
0,384 0,5 0,655 1,25 2,60
Г*10 10, кмоль/м2
11,1 14,5 18,2 27,8 49,2
117. Золь гидроксида железа получен реакцией гидролиза хлорида железа(III). Напишите
формулу коллоидной мицеллы.
135. При исследовании коагуляции полистирольного латекса получены следующие
значения порогов коагуляции (моль/л): NaCl – 0,47 , CaCl2 – 8,8*10 -3, AlCl3 – 6*10 -1.
Рассчитайте соотношение порогов коагуляции и сопоставьте его с соотношением,
полученным по теории ДЛФО. Определите знак заряда частицы.
147. При вискозиметрическом определении молекулярной массы ВМС время истечения
раствора составляло 100 секунд, объём жидкости, протекающей по капилляру – 10 см 3,
длина капилляра равна 0,2 м. Жидкость с вязкостью 10 -3 Н*с/м2 протекает под действием
собственного веса, причём высота столба жидкости равна 0,27 м, а плотность её – 10 3 кг/м
3
. какой радиус имеет капилляр?
Контрольная работа № 2
по дисциплине «Физическая и коллоидная химия»
для студентов фармацевтического факультета
заочного отделения
Вариант 10.
Теоретические вопросы
76. Дайте определение скорости химической реакции. Перечислите факторы, влияющие
на скорость химической реакции. Как формулируется закон действующих масс для
скорости химической реакции? Каков физический смысл константы скорости реакции?
95.
Построение изотермы адсорбции по изотерме поверхностного натяжения.
Определение поверхностной активности.
120. Рассмотрите ультрамикроскопию, электронную микроскопию и нефелометрию, как
методы исследования коллоидных систем. Приведите примеры применения этих методов
в фармации, медицине, биологии.
132. Суспензии и порошки. Свойства, получение, применение в фармации. Стабилизация
суспензий ПАВ.
150. Опишите защитное действие растворов ВМС. Что является мерой защитного
действия? Приведите примеры коллоидной защиты в фармации, биологии, медицине.
Задачи
76.
Венгерский препарат «Калий-нормин» нормализует количество ионов калия в
сыворотке крови. После приёма таблеток концентрация ионов калия в сыворотке крови
изменилась следующим образом:
t, час
СК+, мг-ион/л
0
4,60
4
4,40
8
4,20
12
4,03
24
3,53
Определите константу скорости реакции распада таблеток и порядок реакции.
95. Определите поверхностный избыток (кмоль/м2) и знак его при 150 для водного
раствора 59,4*10 -3 Н/м. Поверхностное натяжение воды при этой температуре 73,49*10 -3
Н/м.
120.
Золь золота получен при взаимодействии аурата калия с формальдегидом.
Напишите формулу коллоидной мицеллы.
132. Чтобы вызвать коагуляцию 10 мл гидрозоля сернистого мышьяка потребовалось в
каждом отдельном случае прилить: 0,25 мл 2 Н раствора NaCl, 13 мл 0,01 М раствора
CaCl2 и 2,73 мл 0,001 М раствора AlCl3. Какой заряд имеют частицы золя? Чему равен
порог коагуляции каждого электролита?
150. 1 г белка растворён в 100 мл воды при 250С. Чему равно осмотическое давление
раствора, если молярная масса белка равна 10 000?