Вопросы и задания по физической и коллоидной химии (стр. 3 )

1.  Что является предметом изучения, задачей коллоидной химии? Какие методы исследования она использует?

2.  Основные этапы и роль отдельных ученых в развитии коллоидной химии.

3.  По каким признакам Т. Грэм разделил все вещества на кристаллоиды и коллоиды, что означают эти названия? В чём состоит относительность такого разделения веществ, кто выявил эту относительность?

4.  Классификация дисперсных систем 1) по агрегатному состоянию фаз; 2) по размерам частиц дисперсной фазы; 3) по характеру взаимодействия дисперсионной среды и дисперсной фазы; 4) по взаимодействию частиц (по подвижности дисперсной фазы).

5.  Что представляют собой молекулярно-дисперсные системы, каковы их основные признаки?

6.  Дайте определение коллоидным системам. Из каких фаз они состоят? От-личительные признаки коллоидных систем сравнительно с другими дис-персными системами. Распространенность коллоидных систем, значение коллоидной химии для фармации.

7.  В чем состоит получение коллоидных систем методом физического диспергирования? Разновидности метода, их применение и практическое значение.

8.  Что такое химическое диспергирование − пептизация? Дайте объяснения и приведите примеры.

9.  Получение коллоидных систем методом физической конденсации. Разновидности метода и их применение.

10.  Получение коллоидных систем методом химической конденсации. Разновидности метода и их применение.

11.  Почему приходится очищать коллоидные растворы от примесей низкомолекулярных веществ? Какие методы для этого применяются? Что такое диализ, электродиализ и ультрафильтрация?

12.  Какое значение при лечении больных и в производстве лекарственных препаратов имеют диализ, электродиализ и ультрафильтрация?

13.  Чем обусловлено броуновское движение частиц в коллоидных растворах, отчего зависит его интенсивность? Среднее смещение (сдвиг) частиц.

14.  Что такое диффузия, ее физический смысл и как она проявляется в кол-лоидных системах? Какие характеристики коллоидных частиц позволяет установить определение скорости их диффузии?

15.  Как проявляется осмотическое давление в коллоидных растворах, чем оно отличается от осмотического давления истинных растворов?

16.  Какие особенности присущи вязкости лиофобных коллоидных растворов по сравнению с вязкостью истинных растворов? Уравнение Эйнштейна, его применимость.

17.  Что такое седиментация частиц и седиментационное равновесие в коллоидных системах? Какие количественные параметры их характеризуют?

18.  Какие различают виды взаимодействия света с веществом? Как и почему происходит рассеяние света в коллоидных системах? В чем состоит явление Фарадея-Тиндаля?

19.  Отчего зависит интенсивность рассеяния света в коллоидных системах? Что такое опалесценция, чем она обусловлена? Дать объяснения, привести примеры.

20.  В каком случае интенсивность рассеяния света коллоидным раствором больше: при освещении синим светом (λ= 410 нм) или красным светом (λ=630 нм)? Ответ обосновать.

21.  Что такое ультрамикроскопия? Какие характеристики коллоидных систем могут быть определены этим методом?

22.  Какое строение имеют коллоидные частицы лиофобных золей. Дать объяснение и привести примеры.

23.  Объяснить механизм возникновения двойного электрического слоя на границе дисперсионной среды и дисперсной фазы в лиофобных коллоид-ных системах.

24.  Как развивались представления о строении двойного электрического слоя на границе дисперсионной среды и дисперсной фазы в коллоидных системах?

25.  Что такое электротермодинамический (фи-) и электрокинетический (дзета-) потенциалы коллоидных частиц, что они характеризуют и отчего зависят?

26.  Как влияют электролиты на величину электрокинетического потенциала и строение двойного электрического слоя коллоидных частиц?

27.  В чем состоит явление перезарядки поверхности коллоидных частиц, как меняются при этом их электротермодинамический и электрокинетичес-кий потенциалы?

28.  Как были открыты электрокинетические явления I рода (электрофорез и электроосмос)?

29.  Отчего зависит скорость электрофореза коллоидных частиц (уравнение Гельмгольца-Смолуховского), что такое электрофоретическая подвиж-ность? Использование электрофореза в медицине и фармации.

30.  В чем состоит явление электроосмоса, где оно используется? Отчего зависит электроосмотический перенос жидкости? Как можно определить знак и величину электрокинетического потенциала при электроосмосе?

31.  Что представляют электрокинетические явления II рода? Указать их разновидности, объяснить механизм возникновения.

32.  Что такое агрегативная устойчивость коллоидных систем? Факторы и количественная мера агрегативной устойчивости.

33.  Что такое кинетическая устойчивость коллоидных систем? Факторы и количественная мера кинетической устойчивости.

34.  Какой процесс называют коагуляцией? Какими способами можно вызвать коагуляцию в лиофобных коллоидных системах?

35.  Какие теории коагуляции существуют, каковы их недостатки?

36.  Теория ДЛФО. Потенциальная кривая коагуляции.

37.  В чем состоит явление чередования зон при коагуляции золей электро-литами, каков его механизм?

38.  В чем состоит явление привыкания коллоидных систем к коагулирую-щему действию электролитов?

39.  Как изменяются число частиц и их порядок при коагуляции?

40.  В чем состоит правило Шульца-Гарди для коагулирующего действия электролитов? Как объясняется различная коагулирующая способность ионов электролитов по современным представлениям?

41.  Что такое порог коагуляции золей электролитами? Для чего нужна эта величина, отчего она зависит? Что выражает коагулирующая способ-ность, отчего зависит?

42.  Каким образом ионы электролитов вызывают коагуляцию коллодных частиц? Рассмотреть механизмы коагулирующего действия электролитов.

43.  Как и почему скорость коагуляции золей зависит от концентрации коагулирующего электролита? Какие виды коагуляции различают в зависимости от ее скорости?

44.  Как происходит коагуляция золей смесями электролитов (совместная коагуляция)? Дать объяснения, привести примеры и графики.

45.  Что представляет взаимная коагуляция золей, где она используется?

46.  Каким образом метод капилляризации позволяет определить знак заряда коллодных частиц? Определите знак заряда коллоидной частицы и написать формулу мицеллы золя берлинской лазури, полученного смешением растворов гексацианоферрата (II) калия и хлорида железа (III), учитывая, что фильтровальная бумага, конец которой опущен в указанный золь окрашена синим цветом.

47.  Укажите, какой вид будет иметь пятно золи, нанесенное на фильтровальную бумагу. Золь получен при взаимодействии избытка хлорида железа (III) и гексацианоферрата (II) калия. Определите заряд коллоидной частицы, напишите формулу мицеллы.

48.  Свежеосажденный гидроксид алюминия обрабатывали небольшим количеством соляной кислоты, в результате чего часть осадка растворилось с образованием хлорида алюминия по реакции Al(OH)3 + HCl ® AlCl3 + H2O. При этом образовался золь гидроксида алюминия. Укажите каким методом получен золь, приведите формулу мицеллы и объясните её строение.

49.  Свежеосажденный гидроксид алюминия обрабатывали небольшим количеством соляной кислоты, в результате чего часть осадка растворилось с обра-зованием основной соли по реакции Al(OH)3 + HCl ® Al(OH)2Cl + H2O. При этом образовался золь гидроксида алюминия. Укажите каким методом получен золь, приведите формулу мицеллы и объясните её строение.

50.  Свежеосажденный гидроксид алюминия обрабатывали небольшим коли-чеством соляной кислоты, в результате чего часть осадка растворилось с

образованием основной соли по реакции Al(OH)3 + HCl ® Al(OH)Cl2 + H2O. При этом образовался золь гидроксида алюминия. Укажите каким методом получен золь, приведите формулу мицеллы и объясните её строение.

51.  Свежеосажденный гидроксид алюминия обрабатывали небольшим коли-чеством щелочи, в результате чего часть осадка провзаимодействовала с образованием гидроксоалюмината натрия по реакции Al(OH)3 + NaOH ® Na[Al(OH)4]. При этом образовался золь гидроксида алюминия. Укажите каким методом получен золь, напишите формулу мицеллы, объясните её строениие.

52.  Свежеосаждённый гидроксид железа (III) обрабатывали небольшим ко-личеством раствора хлорида железа (III), в результате чего часть осадка провзаимодействовала с образованием золя Fe(OH)3. Укажите каким ме-тодом получен золь, напишите формулу мицеллы, объясните её строение.

53.  Золь ферроцианата меди был получен при добавлении к раствору сульфа-та меди избытка раствора желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. Укажите каким методом получен золь, напишите формулу мицеллы, объясните ее строение.

54.  Золь ферроцианата меди был получен при добавлении к раствору желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6] избытка раствора сульфата меди. Укажите каким методом получен золь, напишите формулу мицеллы, объясните ее строение.

55.  Рассмотрите возможные варианты строения коллоидных частиц хлорида серебра, полученных при смешении растворов AgNO3 и KCl.

56.  Напишите формулу мицеллы золя иодида серебра, полученного добавле-нием к 30 мл 0,006 М раствора иодида калия 40 мл 0,004 М раствора нитрата серебра. Укажите способ получения золя.

57.  Золь золота получен при действии на избыток аурата калия (KAuO2) фор-мальдегида (CH2O) в щелочной среде по реакции: KAuO2 + CH2O + K2CO3 → Au(тв) + HCOOK + KHCO3 + H2O. Укажите каким методом полу-чен золь, напишите формулу мицеллы, объясните её строение.

58.  Золь золота получен при смешении пероксида водорода и избытка рас-твора «золотой соли» по реакции H2O2 + HАuCl4 → Au(тв) + HCl + O2. Укажите метод получения золя, напишите формулу мицеллы, объясните её строение.

59.  Золь серы получен добавлением 5 мл раствора серы в этиловом спирте к 30 мл дистиллированной воды. Каким методом получен золь, объясните его физический механизм.

60.  При длительном стоянии сероводородной воды в результате окисления H2S кислородом воздуха образуется сера в коллоидном состоянии. Ука-жите метод получения золя серы, напишите формулу мицеллы, объясните её строение.

61.  Золь гидроксида железа (III) получен при добавлении к 85 мл кипящей дистиллированной воды 15 мл 2%-ного раствора хлорида железа (III).

При этом соль частично подвергается гидролизу по реакции FeCl3 + H2O → Fe(OH)3(тв) + HCl. Написать возможные формулы мицелл золя гидрок-сида железа, учитывая, что при образовании его частиц в растворе присутствуют ионы Fe3+, FeO+, H+ и Cl­. Каким методом получен золь?

62.  Напишите формулу мицеллы проторгола (содержание серебра 7,8 –8,3%), приготовленного стабилизацией частиц оксида серебра (I) натриевой солью аминокарбоновой кислоты H2NRCOONa.

63.  Напишите формулу мицеллы колларгола (содержание серебра ~ 78%), приготовленного стабилизацией частиц серебра натриевой солью амино-карбоновой кислоты H2NRCOONa.

64.  Каков средний сдвиг частиц при броуновском движении, если радиус их 6,5.10−6 м, время наблюдения 1 с, вязкость дисперсионной среды 1.10−3 Н.с/м, Т = 298 K, R = 8,31 Дж/К. моль. Ответ: 1,47.10−7м.

65.  Определите величину среднего сдвига частиц дыма хлорида аммония при 273 K за время 5 с, если радиус частиц 1.10−8 м, вязкость воздуха 1,7.10−5 Н.с/м2. R = 8,31.Дж/К. моль. Ответ: 10,84.10−5м.

66.  Определите величину среднего сдвига при броуновском движении у час-тиц гидрозоля Fe(OH)3 при T = 293 K за время 4 с, если радиус частиц 1.10−8 м, вязкость воды 1.10−3 Н.с/м2. R = 8,31.Дж/К. моль.

Ответ: 2,23.10−5м.

67.  Определите величину дзета-потенциала, если под напряжением 100 В граница золя переместилась за 15 мин на 1,5 см. Расстояние между элек-тродами 20 см, диэлектрическая проницаемость вакуума eо= 8,85.10−12 ф/м, относительная диэлектрическая проницаемость среды e = 81, вяз-кость дисперсионной среды 0,001 Па.с. Ответ: 46 мВ.

68.  Вычислите электрофоретическую подвижность частиц золя Fe(OH)3, ес-ли граница золя под напряжением 150 В переместилась за 10 мин на 7,5 мм. Расстояние между электродами 15 см. Ответ: 1,25.10−8 В/м. с.

69.  Определите величину электрофоретической подвижности, если к двум электродам, находящимся на расстоянии 30 см, приложено напряжение в 100 В. При этом за 15 мин наблюдалось перемещение окрашенного золя на 10 мм. Ответ: 3,33.10−9 В/м. с.

70.  При электрофорезе гидрозоля гидроксида железа (III) к двум электродам, находящимся на расстоянии 15 см, приложено напряжение в 150 В. При этом за 10 мин наблюдалось перемещение окрашенного золя на 7,5 мм. Диэлектрическая проницаемость вакуума eо= 8,85.10−12 ф/м, относитель-ная диэлектрическая проницаемость среды e = 81, вязкость системы 0,001 Па.с. Вычислите величину дзета - потенциала. Ответ: 17,4 мВ.

71.  Рассчитайте величину дзета-потенциала частиц бентонитовой глины по результатам электрофореза при следующих условиях: расстояние между электродами 25 см, напряжение 110 В, за 15 мин частицы перемещаются к катоду на 6 мм. Диэлектрическая проницаемость вакуума eо= 8,85.10−12 ф/м, относительная диэлектрическая проницаемость среды при 25оС равна 78,2; вязкость среды – 8,94.10-3 Па. с. Ответ: 194 мВ.

72.  Электрокинетический потенциал частиц гидрозоля, найденный методом электрофореза, равен 50 мВ. Учитывая, что приложенное напряжение составил 240 В, вязкость воды 0,001 Па.с, проницаемость вакуума eо= 8,85.10−12 ф/м, относительная диэлектрическая проницаемость воды e = 81, вычислите электрофоретическую подвижность частиц золя, пологая, что они имеют сферическую форму. Ответ: 3,58.10−8 В/м. с.

73.  При электрофорезе частицы золя хлорида серебра, полученного смешиванием равных объёмов раствора нитрата серебра с концентрацией 0,005 моль/л и хлорида натрия, перемещаются к катоду. Определите знак заряда коллоидной частицы и напишите формулу мицеллы. В каком диапозоне находилось значение концентрации раствора хлорида натрия?

74.  При электрофорезе частицы золя хлорида серебра, полученного смешиванием равных объёмов раствора нитрата серебра с концентрацией 0,005 моль/л и хлорида натрия, перемещаются к аноду. Определите знак заряда коллоидной частицы и напишите формулу мицеллы. В каком диапозоне находилось значение концентрации раствора хлорида натрия?

75.  При смешении равных объемов гексацианоферрата (II) калия и хлорида железа (III) получили золь берлинской лазури (гексацианоферрата (II) же-леза (III) − Fe4[Fe(CN)6]3, который в электрическом поле перемещается к аноду. Какое вещество служит стабилизатором, концентрация какого рас-твора было больше? Напишите формулу мицеллы, объясните её строение.

76.  Какой минимальный объем раствора сульфида аммония с концентрацией 0,001 моль/л следует добавить к 15 мл раствора хлорида марганца (II) с концентрацией 0,003 М для того, чтобы получить золь с отрицательно заряженными частицами? Ответ: больше 45 мл.

77.  Вычислите мицеллярную массу частиц гидрозоля сернистого мышьяка As2S3, если форма частиц сферическая, их средний радиус 1.10−8 м, плотность твердого As2S3 составляет 2,8.103 кг/м3. Ответ: 7057 а. е.

78.  Вычислите осмотическое давление золя при 0оС, если в единице объема золя содержится 1,02.1023 мицелл As2S3. Ответ: 384 Па.

79.  Гидрозоль сернистого мышьяка содержит 7,2 кг As2S3 в 1 м3. Средний ра-диус частиц 1.10−9 м. Вычислите частичную концентрацию золя и его ос-мотическое давление при t = 0оС, если плотность твердого As2S3 состав-ляет 2,8.103 кг/м3. Частицы имеют сферическую форму. Ответ: 2314 Па.

80.  Определите осмотическое давление гидрозоля золота, если его массовая концентрация Cв = 2 кг/м3, форма частиц сферическая, средний радиус 3.10−9 м, плотность золота 19,3.103 кг/м3, Т = 293 К. Ответ: 3,7 Па.

81.  С помощью ультрамикроскопии в видимом объёме V = 2.10-11 м3 подсчи-тано 100 частииц золя серы. Весовая концентрация золя Cв = 6,5.10−5 кг/м3, плотность частиц серы 1.103 кг/м3. Определите средний радиус час-тиц, приняв их форму за сферическую. Ответ: 1,46.10−7 м.

82.  При наблледении в ультрамикроскопе в видимом объёме V=1,6.10−11 м3 подсчтано 70 частиц гидрозоля золота. Определите частичную концен-трацию золя, если его весовая концентрация Cв = 7.10−6 кг/м3, плотность

золота 19,3.103 кг/м3. Установите средний радиус частиц золота, приняв их форму за сферическую. Ответ: 2,7.10−8 м.

83.  Определите средний радиус частиц гидрозоля мастики, если при нефе-лометрии высота освещенной части его составила hх= 1,9.10−2 м, а высота освещенной части стандартного золя такой же концентрации hст= 1,5.10−2 м при среднем радиусе частиц стандартного золя r = 1,2.10−7 м.

84.  Определите средний радиус частиц гидрозоля латекса полистирола по данным нефелометрии: высота освещенной части исследуемого золя hх=1,8.10−2 м, высота освещенной части стандартного золя hст=8.10−3 м, средний радиус его частиц r = 3,8.10−8 м. Концентрации золей равны.

85.  Определите скорость седиментации частиц SiO2 в воде, если размер час-тиц составляет 5.10-6 м, плотность диоксида кремния 2,7 г/см3, плотность воды 1 г/см3, вязкость воды 0,015 Па.с. Ответ: 6,17.10−6 м/с.

86.  Золь хлорида серебра получен при смешивании равных объёмов 0,0095 М раствора КСl и 0,012 М раствора AgNО3. Какой из электролитов − K3[Fe(CN)6], K4[Fe(CN)6] или MgSO4 будет обладать наименьшей коагулирующей способностью и почему?

87.  Явная коагуляция 2 л золя гидроксида алюминия наступила при добавле-нии 10,6 мл раствора K4[Fe(CN)6] с концентрацией 0,01 моль/л. Вычис-лите порог коагуляции золя гексацианоферрат-ионами; напишите формулу мицеллы золя гидроксида алюминия. Ответ: 0,053 ммоль/л.

88.  Золь хлорида серебра получен смешиванием растворов нитрата серебра и хлорида натрия. Пороги коагуляции этого золя электролитами KNO3, Mg(NO3)3, AlCl3 равны 50; 0,8 и 0,06 ммоль/л соответственно. Как отно-сятся между собой величины коагулирующих способностей электро-литов? Укажите коагулирующие ионы и знак заряда гранулы коллоидной частицы.

89.  Для изучения явления коагуляции к золю золота, стабилизированному ауратом калия (KAuO2), были добавлены электролиты NaCl, BaCl2 и FeCl3. У какого из этих электролитов будет наименьший порог коагуляции и почему?

90.  Коагуляция 100 мл золя Fe(OH)3 вызывается добавлением следующих количеств какого либо из электролитов: 10,5 мл раствора KCl с C(1/zX) = 0,1 моль/л, 62,5 мл раствора Na2SO4 с C(1/zX) = 0,01 моль/л, 37 мл раствора Na3PO4 с C(1/zX) = 0,001моль/л. Вычислите пороги коагуляции электролитов и определите знак заряда коллоидной частицы.

91.  Коагуляция 100 мл золя Fe(OH)3 вызывается добавлением следующих количеств какого либо из электролитов: 10 мл раствора KCl с C(1/zX) = 1 моль/л, 63 мл раствора K2SO4 с C(1/zX) = 0,01 моль/л, 37 мл раствора K3PO4 с C(1/zX) = 0,001 моль/л. Вычислите пороги коагуляции электролитов и определите знак заряда коллоидной частицы.

92.  В трех колбах содержатся по 20 мл золя гидроксида железа. В первой колбе коагуляция наблюдалась при добавлении к золю 2,1 мл раствора NaCl с молярной концентрацией эквивалента 1 моль/л, во второй − 12,5

мл раствора Na2SO4 с С(1/2 Х) = 0,01 моль/л, в третей колбе − 7,4 мл раствора Na3[Fe(CN)6] с С(1/3Х) = 0,001 моль/л. Вычислите пороги коагуляции электролитов, определите знак заряда коллоидной частицы.

93.  Для коагуляции 10 мл золя хлорида серебра можно добавить один из сле-дующих растворов электролитов: 2 мл 1 N раствора NaNO3, 12 мл 0,01 N раствора Ca(NO3)2, 7 мл 0,001N раствора Al(NO3)3. Вычислите пороги коагуляции электролитов и определите знак заряда частиц золя.

94.  Определите знак заряда коллоидной частицы, если известно, что пороги коагуляции электролитов составляет (в ммоль/л): Cк(AlCl3) = 0,093; Cк(MgCl2) = 0,71; Cк(NaCl) = 51; Cк(KNO3) = 50; Cк(Al(NO3)3) = 0,095 и Cк(MgSO4) = 0,81. Расположите ионы в ряд по коагулирующей способности.

95.  Пороги коагуляции некоторого золя электролитами оказались равными (в ммоль/л): Cк(NaNO3) = 300; Cк(Na2SO4) = 295; Cк(MgCl2) = 25 и C(AlCl3) = 0,5. Определите знак заряда коллоидной частицы.

96.  Пороги коагуляции некоторого золя электролитами составляет (в ммоль/л): Cк(NaNO3) = 250; Cк(Mg(NO)3) = 20; Cк(FeCl3) = 0,5 и C(Al(NO3)3) = 0,6, Cк(NaCl) = 255. Определите знак заряда частицы.

97.  Вычислите порог коагуляции раствора сульфата натрия, если добавление 3 мл 0,1N раствора Na2SO4 вызывает коагуляцию 15 мл некоторого золя.

98.  Золь сульфида кадмия получен смешиванием равных объёмов растворов Na2S и Cd(NO3)2. Пороги коагуляции для различных электролитов имеют следующие значения (ммоль/л): Cк(Ca(NO)3) = 265, Cк(NaCl) = 250, Cк(MgCl2) = 290, Cк(Na3PO4) = 0,4, Cк(Na2SO4) = 15, Cк(AlCl3) = 300. Определите знак заряда частицы золя, напишите формулу мицеллы золя.

99.  Золь гидроксида меди получен при сливании 100 мл 0,05 N раствора NaOH и 250 мл 0,001 N раствора Cu(NO3)2. Какой из прибавленных электролитов − KBr, Ba(NO3)2, K2CrO4, Al(NO3)3, MgSO4, ThCl4 имеет наименьший, и какой наибольший порог коагуляции? Ответ обосновать.

84. Порог коагуляции золя гидроксида железа (III) фосфат-ионами равен 0,37 ммоль/л. Какой объем 5%-ного раствора фосфата натрия (плотность раствора 1,05 г/мл) потребуется для коагуляции 750 мл золя?

85. Какой объем 0,001 М раствора хлорида железа (III) надо добавить к 0,03 л 0,002 М раствора нитрата серебра, чтобы частицы золя хлорида серебра в электрическом поле двигались к аноду? Напишите формулу мицеллы золя, объясните её строение. Какой из электролитов вызовет коагуляцию этого золя с наименьшим порогом коагуляции: KCl, Ba(NO3)2, MgSO4, AlCl3, K2SO4, Na3PO4?

86. К 100 мл 0,03%-ного раствора NaCl (плотность 1 г/мл) добавили 250 мл 0,001 М раствора нитрата серебра. Напишите формулу мицеллы золя, объясните её строение. К какому электроду будут двигаться частицы образующегося золя в электрическом поле? Какой из электролитов вызовет коагуляцию этого золя с наименьшим порогом коагуляции: KCl, Ba(NO3)2, MgSO4, AlCl3, K2SO4, Na3PO4?

Тема: Высокомолекулярные соединения и их растворы

1.  Что называется высокомолекулярными соединениями (ВМС)? Чем они отличаются от низкомолекулярных веществ по строению молекул?

2.  Какие группы ВМС различают по их происхождению, последователь-ности соединения мономерных звеньев в макромолекулах, простран-ственной структуре их молекул? Привести примеры.

3.  Какие разновидности ВМС различают по наличию заряженных групп в их молекулах?

4.  Какие способы образования (получения) ВМС существуют?

5.  Что такое внутреннее вращенье звеньев в молекулах полимеров? Почему оно проявляется тольку у полимеров.

6.  Что такое конформация макромолекул? Почему у одних и тех же молекул полимера она может быть разной?

7.  Почему ВМС могут быть эластичными, а низкомолекулярные - нет?

8.  Как зависит агрегатное состояние полимеров от температуры (объяснить, привести ТМК). Морозостойкость полимеров.

9.  Почему при растворении полимеров происходит их набухание? Что ха-рактеризует его величину? Как взаимосвязаны структура макромолекул и степень набухания? Как взаимосвязаны набухание и растворение поли-меров с полярностью веществ, температурой и давлением? В чём физио-логическая роль набухания белков?

10.  Сходства и отличия растворов полимеров и лиофобных золей. Факторы устойчивости молекул полимеров в растворе. Почему молекулы ВМС в растворе более устойчивы, чем лиофобные коллоидные частицы?

11.  Чем отличается и почему осмотическое давление растворов полимеров и низкомолекулярных веществ? Привести уравнение (Галлера) для расчёта осмотического давления растворов полимеров, пояснить все значения и показать, каким образом можно определить входящие в него параметры.

12.  Осмотическое давление водного раствора белка с массовой концентра-цией 1 кг/м3 при температуре физиологической нормы равно 292,7 Па. Определите молекулярную массу белка (коэффициент, учитывающий гибкость и форму макромолекул равен K = 1, молекула белка изо-динамична). Ответ: 8,8 кг/моль.

12. Какое осмотическое давление при 37 0С создает белок плазмы крови альбумин, если концентрация его в плазме равна 4,5%, а молекулярная масса 67000 г/моль. Константа, характеризующая гибкость цепей К = 0,35. Плотность плазмы крови принять 1 г/мл. Ответ: 173 Па.

13.  Рассчитайте осмотическое давление раствора белка с относительной молекулярной массой 10000, если его массовая концентрация равна 1 г/л, Т = 310К, молекула белка изодинамична. Ответ: 257,6 Па.

14.  Рассчитайте молекулярную массу полистирола, если осмотическое давление при 25оС равно 120,9 Па, а массовая концентрация равна 4,176 кг/м3, молекула белка изодинамична. Ответ: 85536 г/моль.

15.  Молекулярная масса полимера 600000 г/моль. Вычислите осмотическое

давление при 27оС раствора, если его массовая концентрация равна 6 г/л. Молекула полимера изодинамична. Ответ: 24,93 Па.

16.  Золь амилозы содержит 5 г растворенного вещества в 1 л раствора, а осмотическое давление этого раствора при 27оС составляет 20 Па. Вычислите молекулярную массу амилозы. Ответ: 623250 г/моль.

17.  Влияние рН раствора на заряд молекул полиамфолитов. Изоэлектрическое состояние и изоэлектрическая точка полиамфолитов.

18.  Как меняются свойства полиамфолитов при переходе их в изоэлектрическое состояние? Какими способами можно определить изоэлектрическую точку ВМС?

19.  Исходя из следующих данных, графически определите изоэлектрическую точку желатина:

Относительная вязкость: 1,5 1,8 2,0 1,7 1,3 1,2 1,4 1,5 1,6

рН раствора 2 1,5 3 3,5 4,0 5,0 6,0 8,0 10

20.  Исходя из данных измерения набухания, графически определите изоэлектрическую точку желатина:

Относительный объем 1 г желатина:50

рН раствора

21.  При определении ИЭТ желатина методом набухания были получены следующие результаты:

рН раствора 3,7 3,8 4,0 4,3 4,7 5,0

Степень набухания 17,17 11,46 4,51 −0,27 −1,48 −0,23

Постройте график в координатах «Степень набухания – рН раствора» и определите изоэлектрическую точку желатина.

20. Будет ли происходить набухание желатина (ИЭТ = 4,7) в ацетатном буфере, приготовленном из 100 мл 0,1 М раствора ацетата натрия и 200 мл 0,1 М раствора уксусной кислоты (рК = 4,75) при 20оС?

22.  К какому электроду будут передвигаться частицы белка (ИЭТ = 4,0) при электрофорезе в ацетатном буфере, приготовленном из 100 мл 0,1 М рас-твора ацетата натрия и 25 мл 0,2 М раствора СН3СООН (рК = 4,75)?

23.  К какому электроду будут передвигаться частицы белка при электро-форезе, если его ИЭТ = 4, а рН раствора равен 5.

22. К какому электроду будет перемещаться при электрофорезе b-лактогло-булин (ИЭТ = 5,2) в 1 М фосфатном буферном растворе (рК2 = 7,21)?

24.  К какому электроду будет перемещаться при электрофорезе инсулин (ИЭТ = 6,0) в 0,1 М растворе соляной кислоты?

25.  ИЭТ гемоглобина равна 6,68. К какому электроду будет передвигаться при электрофорезе гемоглобин, помещенный в буферный раствор с концентрацией ионов водорода 1,5.10−6 моль/л?

26.  Графически определите ИЭТ сывороточного альбумина исходя из следующих данных:

рН среды 4,03 4,36 5,67 5,86 6,25 7,0

Электрофоретическая

подвижность, мкм/с: 0,640 0,356 -0,487 -0,750 -1,00 -1,23

27.  Степень помутнения водного раствора казеина максимальна в буферном растворе, приготовленном смешением 25 мл 0,1М раствора СН3СООН и 20 мл 0,1 М раствора ацетата натрия. рК(СН3СООН) = 4,75. Определите ИЭТ казеина.

28.  Высаливание полимеров, его механизм и отличие от коагуляции лиофобных золей. Чем обусловлена разная высаливающая способность ионов электролита? Что такое лиотропный ряд Гофмейстера? Практическое использование высаливания полимеров и ПАВ.

29.  Что такое коацервация, каково её биологическое значение? Что представ-ляет собой микрокапсулирование?

30.  Влияние полимеров на устойчивость коллоидных частиц к коагулирую-щему действию электролитов. Какое значение имеет явление коллоидной защиты в организме, как оно используется в фармации?

31.  В чём проявляются и чем объясняются различия в вязкости растворов полимеров и низкомолекулярных веществ?

32.  Что такое удельная, приведенная и характеристическая вязкость раство-ров полимеров, каков их физический смысл и как они связаны с молеку-лярной массой полимера? При каких условиях выполняются уравнения Штаудингера и Марка-Куна-Хаувинка для вязкости растворов полимеров? Как определяется характеристическая вязкость растворов полимеров?

33.  Что представляет метод определения вязкости жидкостей с помощью капиллярного вискозиметра Оствальда?

34.  Как определить молекулярную массу полимера вискозиметрическим методом? Дайте объяснения, приведите уравнения, графики.

35.  При вискозиметрическом определении молекулярной массы полиэтилен-гликоля (ПЭГ) получены следующие данные:

Концентрация ПЭГ, % 0 0,5 0,75 1,0 1,25 1,50 1,75

Время истечения раствора, сек:32 36

Рассчитайте молекулярную массу ПЭГ. Полимергомологическая констан-та K = 0,0023, а константа, характеризующая гибкость цепей a = 0,53.

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

Концентрация, г/дм3 0 1,7 2,12 2,52 2,95 3,40

Время истечения раствора, с 97,6 115,1 120,2 124,5 129,9 134,9

К = 1,8.10–5, a = 1. Рассчитайте молекулярную массу полимера.

36.  Определите молекулярную массу полимера по следующим данным (K = 4,21.10-4; a = 0,67):

Концентрация полимера, моль/л: 0,015 0,025 0,050

Приведенная вязкость: 1,8 2,0 2,5

37.  Определите молекулярную массу этилцеллюлозы в толуоле по следующим данным (K = 4,21.10-4; a = 0,67):

Концентрация полимера, кг/м3: 2,0 6,0 8,0 10,0

Приведенная вязкость: 0,163 0,192 0,210 0,263

38.  В водном растворе при 20оС коэффициент диффузии альбумина равен 1.10-11 м2/с. Учитывая, что вязкость воды равна 0,001 Па. с, вычислите средний размер белковой частицы. Ответ: 43 нм.

39.  Характеристическая вязкость водного раствора поливинилового спирта при 50оС равна 1,11.10-3 м3/моль. Вычислите среднюю молекулярную массу полимера (K = 6,04.10-5 моль/м3; a = 0,67). Ответ: 77000 г/моль.

40.  Характеристическая вязкость раствора поливинилацетата в ацетоне при 50оС равна 1,75.10-3 м3/моль. Вычислите среднюю молекулярную массу полимера (K = 2,87.10-5 моль/м3; a = 0,67). Ответ: 462 кг/моль.

41.  Характеристическая вязкость раствора целлюлозы в растворе гидроксида тетрааминмеди (II) при 25оС равна 6,9.10-3 м3/моль. Вычислите среднюю молекулярную массу полимера (K = 2,29.10-5 моль/м3; a = 0,81). Ответ: 1150 кг/моль.

42.  Характеристическая вязкость раствора ацетилцеллюлозы в ацетоне при 25оС равна 1,4.10-3 м3/моль. Вычислите среднюю молекулярную массу полимера (K = 4,3.10-5 моль/м3; a = 0,82). Ответ: 70 кг/моль.

43.  Характеристическая вязкость раствора полистирола в толуоле равна 2,44.10-3 м3/моль. Вычислите среднюю молекулярную массу полимера (K = 1,61.10-5 моль/м3; a = 0,7). Ответ: 1303 кг/моль.

44.  Характеристическая вязкость раствора натурального каучука в толуоле

равна 4,41.10-3 м3/моль. Вычислите среднюю молекулярную массу полимера (K = 5,14.10-5 моль/м3; a = 0,67). Ответ: 769 кг/моль.

45.  Рассчитайте относительную молекулярную массу полимера, если характеристическая вязкость его равна 0,126 м3/кг, а константа K = 1,8.10-5, a = 1. Ответ: 7000 г/моль.

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

Концентрация, г/дм3 1,7 2,12 2,52 2,95

Приведенная вязкость 0,105 0,109 0,110 0,112

Вычислите молекулярную массу полимера. K = 1,8.10-5, a = 1.

43. При вискозиметрическом определении молекулярной массы полиэтилен - гликоля (ПЭГ) получены следующие данные:

Концентрация ПЭГ, % 0,5 0,75 1,0 1,25 1,50 1,75

Приведенная вязкость 0,43 0,47 0,53 0,56 0,59 0,64

Рассчитайте молекулярную массу ПЭГ, если полимергомологическая константа K = 0,0023, а константа гибкости цепей a = 0,53.

44. Для определения железного числа, 0,1 мл 0,25%-ного раствора желатина добавили к 9,9 мл золя гидроксида железа (III) и затем провели серию из десяти последовательных разбавлений исходного раствора 1:2. В каждую пробирку добавили по 1 мл 10%-ного раствора хлорида натрия. В пробир-ках 1 – 4 изменений не наблюдалось. В пробирках 5 – 10 наблюдалось образование хлопьев. Вычислите железное число желатина.

Тема: Микрогетерогенные системы

1.  Что представляют собой микрогетерогенные системы? Отличительные признаки. Классификация микрогетерогенных систем по агрегатному состоянию фаз.

2.  Что такое аэрозоли? Каковы особенности их физических свойств? Каково значение аэрозолей в технике, быту, в развитии заболеваний и их лечении?

3.  Что такое порошки, каковы их отличительные особенности как дисперсных систем? Слёживаемость и распыляемость порошков.

4.  Что представляют собой суспензии? Как они получаются? Каковы их отличительные особенности как дисперсных систем? Практическое значение суспензий и паст.

5.  Как проводится седиментационный анализ суспензий? Его значение в фармации. Дайте объяснения, приведите уравнения.

6.  При седиментационнном анализе суспензий сульфата бария получены следующие данные:

Время осаждения, сек: 0

Вес осадка, мг

Высота осаждения частиц (Н) была 17 см, константа Стокса 3,62.10-3. Определите средний радиус частиц, осевших за последние 5 мин (10 мин, 20 мин; за первые 5, 10, 20 мин), и их массовую долю.

7.  При седиментационнном анализе суспензий сульфата бария получены следующие данные:

Время осаждения, сек:

Вес осадка, мг

По форме кривой осаждения определите характер дисперсности системы. Ответ обосновать.

8.  Вычислите величину дзета-потенциала частиц суспензии, если электро-форетическая подвижность частиц равна 3,49.10-8м2/В. с. Вязкость среды 0,001 Па. с, относительная диэлектрическая проницаемость воды 81, eо = 8,85.10-12ф/м. Ответ: 48,7 мВ.

9.  Что такое эмульсии, каковы условия их существования, какими способа-ми они образуются? Как классифицируют эмульсии? Привести примеры.