КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
ЗАДАНИЯ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ НА САМОСТОЯТЕЛЬНУЮ ПОДГОТОВКУ
К ЗАНЯТИЯМ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
КУРСК - 2004 г.
ЧАСТЬ I
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
З А Н Я Т И Е N 1
Т Е М А: ПРАВИЛА РАБОТЫ В ЛАБОРАТОРИИ. СРЕЗ ЗНАНИЙ. СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА.
I. П Л А Н И З У Ч Е Н И Я Т Е М Ы:
СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА:
1. Правила работы в лаборатории.
2. Способы обработки экспериментального материала:
а) назначение таблиц,
б) правила построения таблиц,
в) назначение графиков,
г) правила построения графиков:
- проведение осей координат, их обозначение;
- выбор масштаба;
- проведение линии графика по экспериментальным точкам;
- оформление графиков,
д) правила округления чисел.
II. Р Е К О М Е Н Д А Ц И И П О С П О С О Б А М О Б Р А Б О Т К И
Э К С П Е Р И М Е Н Т А Л Ь Н О Г О М А Т Е Р И А Л А.
Выполнение лабораторных работ по физической и коллоидной химии направлено на решение различных задач, в том числе:
- проверку и практическое обоснование некоторых теоретических положений.
- выяснение особенностей в поведении и свойствах систем, их природы на основе определения зависимости между параметрами, характеризующими системы.
- приобретение навыка в практическом измерении величин, характеризующих системы.
- усвоение теоретических основ физико-химических методов исследования.
- приобретение умения определять искомые в методе величины на основе непосредственно измеренных в опыте величин и использования соответствующих уравнений и графиков.
1. П Р А В И Л А П О С Т Р О Е Н И Я Т А Б Л И Ц.
При оформлении лабораторных работ таблицы могут быть использованы для систематизации экспериментально полученных и расчетных величин или для установления характера зависимости между соответствующими параметрами, характеризующими изучаемые системы, процессы.
При составлении таблиц следует придерживаться следующих правил:
а. Таблица должна состоять из строк и столбцов, расположенных в определенной последовательности: в первом столбце (или строке) записываются заданные величины, во втором и последующих экспериментально полученные, табличные и расчетные.
б. Каждый столбец (или строка) должен быть подписан с указанием величины и единиц измерения.
в. Если цифры, записанные в таблице, представлены как произведение двух величин, одна из которых число 10n, то этот общий сомножитель выносят в обозначение столбца, и если его записывают как произведение к буквенному обозначению величины, то знак в показателе степени изменяют на противоположный.
Например, поверхностное натяжение для трех растворов ПАВ различной концентрации равно σ1 = 49,2 · 10-3 Н/м; σ2 = 34,87 · 10-3 Н/м; σ3 = 30,5 · 10-3 Н/м.
Эти данные в таблицу можно записать так:
№ п/п | σ · 10-3 , Н/м |
1 | 49,2 |
2 | 34,87 |
3 | 30,5 |
г. цифры, соответствующие заданным данным в столбце, следует записывать либо в порядке возрастания величины, либо в порядке убывания.
д. при записи чисел в столбце следует каждый разряд цифр записывать один под другим: десятки под десятками, единицы под единицами, десятые доли под десятыми и т. д.
Закрепить правила построения таблиц можно, выполнив задания 1 и 2.
2. О С Н О В Н Ы Е Н А З Н А Ч Е Н И Я Г Р А Ф И К О В.
При обработке результатов физико-химических измерений широко пользуются графиками. Они позволяют более наглядно, например, чем таблицы представить взаимные связи между изучаемыми величинами и осуществлять ряд вычислительных операций, в том числе интерполяцию, экстраполяцию, дифференцирование. Графики облегчают сравнение величин, позволяют обнаружить точки перегиба, максимума или минимума, наибольшие и наименьшие скорости изменения величин и другие особенности, которые недостаточно проявляются в таблицах. Метод физико-химического анализа основан на построении диаграмм свойство-состав с последующим их анализом. При помощи графиков не только можно установить характер зависимости между измеряемыми величинами, но и установить ее математическое выражение.
Рассмотрим некоторые примеры использования графиков.
1) Определение свойств веществ (систем) на основе характера зависимости между исследуемыми величинами.
Примеры:
1. Если с повышением концентрации вещества в растворе поверхностное натяжение уменьшается, вещество является поверхностно-активным (а). Если же с увеличением концентрации поверхностное натяжение раствора возрастает (б), то вещество является поверхностно-инактивным.
2. а) б)
Если диаграмма плавкости соответствует рисунку "а" вещества А и В в твердом состоянии не растворяются друг в друге, а сплав представляет механическую смесь кристаллов веществ А и В, если же диаграмма плавкости имеет вид "б" вещества А и В в твердом состоянии растворяются друг в друге, образуя твердый раствор.
2) Количественное определение содержания вещества в смеси на основе калибровочной кривой.
Если установить графическую зависимость между показателем преломления раствора и составом раствора, то по показателю преломления раствора nx неизвестного состава x можно определить содержание растворенного вещества в растворе. Этот прием называется интерполяцией.
3) Определение констант в уравнении.
Зависимость между изучаемыми величинами графически может представлять собой прямую или получает такой вид после преобразования уравнения, математически описывающего эту зависимость. Построив соответствующий график, можно определить константы в уравнении. х
Пример. Уравнение Фрейндлиха имеет вид: Г= 
= K C1/n , где "К" и "1/n" - константы. Данное уравнение соответствует уравнению вида y=axb. График зависимости Г = f(C) или (y = f(x)) представляет параболу. После преобразования уравнения логарифмированием оно принимает вид: lgГ = lgK + 1/n lgC, что соответствует уравнению вида: y = a + bx.
Если построить график, отложив по оси "Х" величины lgC, а по оси "У" величины lgГ, то график должен представлять прямую, не проходящую через начало координат, а отсекающую (при продолжении линии графика) на оси "У" отрезок, соответствующий значению lgК. Тангенс угла наклона этой прямой к оси lgС будет соответствовать величине 1/n.
ОА = lgК
tg 
4) Экстраполяция.
Графическая экстраполяция производится посредством продолжения линии графика за пределы опытных данных. Она достаточно надежна, если изучаемая зависимость выполняется и вне области производимых измерений. Примером экстраполяции может быть рассмотренный в пункте 3 способ нахождения значения отрезка АО, соответствующего lgК.
5)Графическое дифференцирование.
В основе графического дифференцирования лежит закономерность:
где 
- угол, образуемый с положительным направлением оси Х касательной, проведенной к кривой y = f(x) через точку М, абсцисса которой соответствует заданному значению "Х".
3. П Р А В И Л А П О С Т Р О Е Н И Я Г Р А Ф И К О В
При построении графиков необходимо провести оси координат, обозначить величины, откладываемые по осям, и единицы их измерения.
ПРАВИЛА ВЫБОРА МАСШТАБА ПРИ ПОСТРОЕНИИ ГРАФИКОВ.
1) Разделить оси координат на равные отрезки, каждый из которых обозначить в соответствии с выбранным масштабом. Длина отрезков и их значения по осям "Х" и "У" могут не совпадать.
2) Масштаб выбрать таким, чтобы легко можно было отложить данную величину или прочитать искомую с заданной точностью. Цена деления (например, 1 клеточка на миллиметровой бумаге) масштаба должна соответствовать точности откладываемой величины. Например, если по оси "Х" откладываем числа: 1,25; 2,38; 4,32; и т. д., то при выборе масштаба по оси "Х" следует одно деление принять равным 0,01, но не 0,1 или 1.
3) Цена деления по осям "Х" и "У" может не совпадать.
4) Масштаб должен быть таким, чтобы график занимал все поле между осями координат, а линия графика шла под углом 450. Метод интерполяции в этом случае дает наибольшую точность.
5) Чтобы график занимал все поле чертежа, иногда величины следует откладывать не от "0".
ПРОВЕДЕНИЕ ЛИНИИ ГРАФИКА
ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ТОЧКАМ.
1) Линия графика не должна быть ломаной (если это не имеет место из теоретических соображений).
2) При проведении линии не обязательно, чтобы все точки легли на нее. Линию следует провести так, чтобы число точек, которые на нее не легли, и расстояние их от кривой по одну сторону равнялись числу точек и расстоянию их от кривой по другую сторону.
3) Линию графика следует проводить тонкой, но хорошо видимой.
РЕКОМЕНДАЦИИ К ОФОРМЛЕНИЮ ГРАФИКА.
1) Все графики выполняются на миллиметровой бумаге размером в страницу листа лабораторного журнала.
2) Оси координат и линию графика рекомендуется проводить карандашом. Обозначения осей координат, масштабных отрезков и точек на поле графика - чернилами.
3) Если график построен для нахождения каких-то величин, то на графике следует провести соответствующие пунктирные линии.
4) На листе, где выполнен график, должны быть указаны номер или тема работы и название графика.
5) При проведении графиков можно пользоваться правилом предварительного округления более точных данных: если некоторые данные имеют больше десятичных знаков или больше значащих цифр, чем другие, то их предварительно следует округлить, сохраняя лишь одну лишнюю цифру.
Закрепить правила построения графиков можно, выполнив задания 3 и 4.
4. П Р А В И Л А О К Р У Г Л Е Н И Я Ч И С Е Л.
Округлением числа называют уменьшение количества цифр в числе путем отбрасывания одной или нескольких последних цифр.
Можно пользоваться следующими правилами округления:
1) Если первая отброшенная цифра меньше 5, то последнюю из сохраняемых цифр оставляют без изменения.
2) Если первая отброшенная цифра равна 5 или больше 5, то последнюю сохраняемую увеличивают на единицу.
3) При округлении целых чисел отброшенные цифры заменяют нулями.
4) Как правило, округленные целые числа записывают как произведение двух сомножителей, один из которых представляет число 10n.
Например, 264213 264000 = 2,64 · 105.
III. З А Д А Н И Я Д Л Я З А К Р Е П Л Е Н И Я
П Р А В И Л П О С Т Р О Е Н И Я Т А Б Л И Ц И Г Р А Ф И К О В.
Задание 1.
При определении при 250С степени диссоциации масляной кислоты в растворах различной концентрации было установлено, что эквивалентная электрическая проводимость раствора (
) с концентрацией (С) 0,015 моль/л равна 12,48 Ом -1 моль-1 см2; с концентрацией 0,02 моль/л - 10,53
Ом –1 моль-1 см2; а с концентрацией 0,01 моль/л - 15,2 Ом -1 моль-1 см2. Эквивалентная электрическая проводимость раствора масляной кислоты при бесконечном разведении ( 
) равна 390,1 Ом -1 моль-1 см2.
1. Пользуясь формулой 
рассчитайте степень диссоциации масляной кислоты в растворах разных концентраций.
2. Все величины, рассмотренные в задании, представьте в виде таблицы.
3. Сделайте вывод о зависимости степени диссоциации масляной кислоты от ее концентрации в растворе.
Задание 2.
При определении методом Ребиндера при 200С поверхностного натяжения растворов изоамилового спирта различной концентрации было установлено, что для раствора с концентрацией (С) 0,04 моль/л пузырек воздуха через капилляр проскакивает при разнице в уровнях жидкости в коленах манометра (h) 37 мм, для раствора с концентрацией 0,06 моль/л - при 34 мм, а для воды - при 49 мм. Поверхностное натяжение для воды (
) равно 72,75·10-3 Н/м.
1. Пользуясь формулой 
, рассчитайте поверхностное натяжение растворов изоамилового спирта разных концентраций.
2. Все величины, рассмотренные в задании, представьте в виде таблицы.
3. Сделайте вывод о зависимости поверхностного натяжения концентрации изоамилового спирта в растворе.
Задание 3.
Построить график зависимости показателя преломления водных растворов глицерина от состава по следующим данным:
w,% 0
п 1,333 1,359 1,378 1,410 1,427 1,455
Определить по графику, используя прием интерполяции, состав водного раствора глицерина, если показатель преломления этого раствора
пх = 1,384.
Задание 4.
Построить график зависимости поверхностного натяжения водных растворов изоамилового спирта от концентрации спирта в растворе по следующим данным:
С, моль/л |
|
0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 | 66,9 62,2 59,1 56,4 54,6 52,3 48,9 47,6 45,8 44,4 |
, Н/м= 72,8 10-3 Н/м.
Сделать вывод о характере изменения поверхностного натяжения водных растворов изоамилового спирта от его концентрации в растворе.
З А Н Я Т И Е N 2
Т Е М А: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНЫМ МЕТОДОМ.
I. П Л А Н И З У Ч Е Н И Я Т Е М Ы:
1. Температура плавления (замерзания) - физико-химическое и фармакопейное определения.
2. Цели измерения температуры плавления веществ и смесей веществ в фармации.
3. Температура плавления смеси веществ, особенности ее измерения капиллярным методом.
4. Последовательность определения температуры плавления капиллярным методом:
- параметры капилляра, используемого для измерения температуры плавления;
- техника заполнения капилляра твердым образцом для измерения температуры плавления;
- установка для измерения температуры плавления капиллярным методом;
- особенности закрепления капилляра на термометре и погружения собранной установки в нагретую масляную баню при измерении температуры плавления;
- измеряемые в методе температуры, техника их измерения;
- расчет температуры плавления, измеренной капиллярным методом.
II. Л И Т Е Р А Т У Р А:
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ФОРМИРОВАНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ НАВЫКОВ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ. Курск, 1999. "Определение температуры плавления капиллярным методом."
III. Т Е М А П Р А К Т И Ч Е С К О Й Р А Б О Т Ы:
"ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНЫМ МЕТОДОМ".
IV. В О П Р О С Ы Д Л Я С А М О К О Н Т Р О Л Я:
См. вопросы для самоконтроля по теме "Определение температуры плавления капиллярным методом" в описании данного практического навыка.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ
КАПИЛЛЯРНЫМ МЕТОДОМ
Температура плавления (замерзания) - температура, при которой давление насыщенного пара над твердой и жидкой фазами равны между собой.
При практическом измерении температуры плавления руководствуются следующим определением: "Под температурой плавления вещества подразумевается интервал температур между началом плавления - появлением первой капли жидкости и концом плавления - полным переходом вещества в жидкое состояние" (Государственная Фармакопея XI, т.1. М., "Медицина", 1987, с. 16.).
Чистые вещества плавятся при постоянной температуре, значение которой определяется природой вещества. В присутствии примесей образцы плавятся в интервале температур. Измеряя температуру плавления можно идентифицировать вещество, установить степень его чистоты. По разнице в температурах плавления растворителя и раствора вещества в данном растворителе можно определить, например, молярную массу растворенного вещества. Измерение температуры плавления можно использовать и для других целей.
При измерении температуры плавления смесей (в том числе растворов), плавящихся в интервале температур, определяют температуру конца плавления (исчезновения последнего кристалла), при измерении температуры замерзания смесей (растворов) определяют температуру начала замерзания (появления первого кристалла).
Если температуру плавления измерять капиллярным методом, в котором исследуемое вещество находится в стеклянном капилляре, а ртутный резервуар термометра опущен в масляную баню, в момент полного плавления вещества в капилляре температуры бани и внутри капилляра могут не совпадать. Для точного определения температуры плавления в этом случае измеряют температуру исчезновения последнего кристалла при нагревании и температуру появления первого кристалла при охлаждении. Если эти температуры не совпадают (и разница не превышает 2 ОС), за температуру плавления принимают их среднее арифметическое значение.
УСТРОЙСТВО УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНЫМ МЕТОДОМ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ С НЕЙ.
Установка состоит из масляной (парафиновой) бани; термометра; стеклянного капилляра, заполненного исследуемым веществом; плитки; подставки; штатива.
Исследуемое вещество помещают в капилляр диаметром 1 мм и длиной 6 см, запаянный с одного конца. Заполнение капилляра веществом проводят так: небольшое количество хорошо измельченного вещества помещают на чистую поверхность и, прикасаясь открытым концом капилляра к веществу, вводят его в капилляр небольшими порциями. Затем перемещают вещество к запаянному концу, постукивая этим концом по твердой поверхности, либо бросая капилляр запаянным концом вниз в вертикально расположенную стеклянную трубку высотой не менее 50 см.
Операцию повторяют насколько раз, пока высота слоя вещества не будет равна 3 мм. Необходимо, чтобы столбик вещества в капилляре был плотным без видимых разрывов.
Подготовленный таким образом капилляр с помощью резинового кольца укрепляют на термометре так, чтобы столбик вещества находился на уровне середины ртутного резервуара термометра, а резиновое кольцо при погружении термометра с капилляром в масляную баню не касалось масла. Термометр с капилляром закрепляют в лапке штатива и опускают в предварительно нагретую баню. При этом термометр не должен касаться дна и стенок бани, а уровень жидкости в бане должен быть выше резервуара термометра примерно на 5 мм.
Масляную баню медленно нагревают со скоростью примерно 1,5 ОС в минуту. Отмечают температуру (t1), когда в капилляре исчезает последний кристаллик исследуемого вещества. Затем отключают плитку, заменяют ее на подставку, следя за тем, чтобы капилляр, закрепленный на термометре, не извлекался из масляной бани. Отмечают температуру (t2), когда в капилляре появится первый кристалл. Если разница в температурах t1 и t2 превышает 2 ОС, опыт следует повторить, уменьшая скорость нагревания и охлаждения. Температуру плавления рассчитывают по формуле:
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ПО ТЕМЕ:
"ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ
КАПИЛЛЯРНЫМ МЕТОДОМ".
1. Физико-химическое определение понятия "температура плавления" (замерзания).
2. Определение понятия "температура плавления" по Фармакопее.
3. Какую температуру принимают за температуру плавления для смеси веществ, которая может плавиться в широком интервале температур?
4. Какие (какая) величины измеряются непосредственно в опыте при определении температуры плавления капиллярным методом?
5. Почему при измерении температуры плавления капиллярным методом в опыте определяют две величины: температуру исчезновения последнего кристалла при нагревании и температуру появления первого кристалла при охлаждении?
6. Какая из двух температур: температура исчезновения последнего кристалла при нагревании t1 или температура появления первого кристалла при охлаждении t2 может быть выше? Почему?
7. Если температура исчезновения последнего кристалла при нагревании t1 и температура появления первого кристалла при охлаждение t2 не одинаковы, то какая разница в значениях этих температур допустима?
8. Если при измерении температуры плавления капиллярным методом, t1 и t2 отличаются между собой более чем на 2 (4) градуса, как добиться допустимой разницы температур?
9. Если в капилляре последний кристалл при нагревании исчезает при температуре t1, а первый кристалл при охлаждении появляется при температуре t2 (t1 
t2), то как по этим двум температурам следует определить tпл?
10. Состав установки для определения температуры плавления капиллярным методом.
11. Размеры капилляра.
12. Заполнение капилляра веществом. Требования к заполнению.
13. Почему при заполнении капилляра веществом следует следить за тем, чтобы столбик вещества был плотным без видимых разрывов? Как это достигается?
14. Если при расплавлении вещества в капилляре появился пузырек воздуха, как от него освободиться?
15. Требования к закреплению капилляра на термометре.
16. Требования к закреплению термометра с капилляром при погружении их в масляную баню.
17. Основные этапы определения температуры плавления капиллярным методом.
18. С какой скоростью следует нагревать масляную баню?
19. Какое требование следует соблюдать при перенесении масляной бани с термометром и капилляром с плитки на подставку?
20. Практическое значение измерения температуры плавления.
З А Н Я Т И Е №3
Т Е М А: СВОЙСТВА РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРОВ.
I. П Л А Н И З У Ч Е Н И Я Т Е М Ы:
1. Растворы - определение. Способы выражения состава растворов:
а) массовая доля компонента ( 
);
б) молярная доля компонента ( 
);
в) молярная концентрация компонента (С);
г) молярная концентрация эквивалентов компонента (Сэк или Сeq);
д) моляльность компонента (в).
2. Насыщенный пар. Давление насыщенного пара над жидкостью, его зависимость от природы жидкости и температуры.
3. Закон Рауля для разбавленных растворов нелетучих неэлектролитов - содержание, словесная и математическая формулировки.
4. Графическая зависимость давления насыщенного пара над растворителем и раствором от температуры, анализ этой зависимости.
5. Физико-химические определения температур кипения и кристаллизации (плавления). Нахождение температур плавления и кристаллизации по графику зависимости давления насыщенного пара от температуры для чистого растворителя и раствора.
6. Криоскопический эффект - определение явлению. Основная закономерность, описывающая это явление. Уравнение зависимости понижения температуры замерзания раствора от концентрации растворенного вещества для разбавленных растворов нелетучих неэлектролитов.
7. Криоскопическая постоянная Ккр:
а) физический смысл Ккр;
б) факторы, влияющие на величину Ккр;
в) способы определения Ккр;
8. Уравнение для расчета молярной массы нелетучего неэлектролита по величине понижения температуры замерзания разбавленного раствора нелетучего неэлектролита.
9. Эбулиоскопический эффект - определение явлению. Основная закономерность, описывающая это явление. Уравнение зависимости повышения температуры кипения раствора от концентрации растворенного вещества для разбавленных растворов нелетучих неэлектролитов.
10. Эбулиоскопическая постоянная Кэб:
а) физический смысл Кэб;
б) факторы, влияющие на величину Кэб;
в) способы определения Кэб;
11. Осмос - определение явлению. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа - формулировка и математическое выражение для разбавленных растворов нелетучих неэлектролитов.
12. Изотонические, гипертонические, гипотонические растворы. Гемолиз, плазмолиз.
13. Коллигативные свойства растворов.
14. Закон Рауля, следствие закона Рауля и закон Вант-Гоффа для разбавленных растворов нелетучих электролитов.
15. Изотонический коэффициент - определение понятию. Уравнение, связывающее изотонический коэффициент и степень диссоциации слабого электролита. Осмотический коэффициент.
16. Осмотическая концентрация (осмомолярность или осмомоляльность) растворов и ее определение по величине понижения температуры замерзания растворов электролитов и неэлектролитов.
II. Л И Т Е Р А Т У Р А:
1. . Краткий курс физической химии. М., 1978, с.166-170, 213-300, 383-386.
2. , , . Физическая и коллоидная химия. М., 1990, с.68-71, 74-82, 120-121.
III. В О П Р О С Ы Д Л Я С А М О К О Н Т Р О Л Я:
1. Чему равны:
а) молярная доля;
б) массовая доля;
в) молярная концентрация;
г) моляльность сахарозы в растворе, полученном при растворении 17,1 г сахарозы (М = 342 г/моль) в 82,9 г воды С12Н22О11 (М = 18 г/моль). Плотность раствора принять равной Н2О 1,г/л.
Ответ: = 1,08%; = 17,1%; С = 0,53 моль/л; b = 0,6 моль/кг
2. При каком условии жидкость закипит? Какую температуру называют температурой кипения?
3. При каком условии кристаллизуется жидкость? Какую температуру называют температурой замерзания?
4. Какой пар называют насыщенным? Дайте определение давлению насыщенного пара.
5. Почему при одной и той же температуре давление насыщенного пара над водой выше, чем над водным раствором глицерина с массовой долей глицерина 2%?
6. Почему при одном и том же давлении вода замерзает при 0 ОС, а раствор глюкозы в воде с массовой долей глюкозы 18% замерзает при
- 2,27 ОС?
7. Почему при нормальном атмосферном давлении бензол кипит при 80,1 ОС, а раствор дифениламина в бензоле с массовой долей дифениламина 10% кипит при 80,3 ОС?
8. На графике представлены три линии зависимости давления насыщенного пара от температуры:
1 - для жидкой воды
2 - для раствора мочевины в воде
3 - для льда
Укажите по графику температуры:
а) замерзания воды;
б) кипения воды;
в) замерзания раствора мочевины в воде;
г) кипения раствора мочевины в воде;
9. Приведите уравнения для расчета:
а) относительного понижения давления насыщенного пара растворителя над раствором нелетучего неэлектролита, молярная доля которого Х (закон Рауля),
б) понижения температуры замерзания раствора неэлектролита, моляльность которого в растворе равна "в",
в) повышения температуры кипения раствора неэлектролита, моляльность которого равна "в",
г) осмотического давления раствора неэлектролита с молярной концентрацией "С".
10. Криоскопическая постоянная для воды равна 1,86. Что означает эта величина?
11. Эбулиоскопическая постоянная для воды равна 0,513. Что означает эта величина?
12. Перечислите величины, определяемые природой вещества растворителя разбавленного раствора, от которых зависит значение:
а) криоскопической постоянной,
б) эбулиоскопической постоянной.
13. Имеются два раствора глицерина в воде при нормальном атмосферном давлении. Моляльность первого раствора равна 0,01 моль/кг, второго - 0,02 моль/кг.
а. Над каким из растворов давление насыщенного пара выше?
б. Для какого из растворов выше температура замерзания (температура кипения)?
14. Приведите уравнения для расчета величины понижения температуры замерзания или повышения температуры кипения для разбавленных растворов нелетучих неэлектролитов.
15. Изотонический коэффициент в водном растворе хлоруксусной кислоты (СН2ClСООН) с моляльностью 0,03 моль/кг равен 1,21. Что означает эта величина? Чему равны степень диссоциации хлоруксусной кислоты () и понижение температуры замерзания раствора (
), если Ккр (Н2О) = 1,86.
Ответ: = 0,21
= 0,07 ОС
16. Приведите уравнения для расчета осмотического давления в разбавленных растворах неэлектролитов и электролитов, молярная концентрация которых С (закон Вант-Гоффа).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
