Органическая, физическая и коллоидная химия (стр. 11 )

В осадок выпадает вещество AgI, следовательно, оно является ядром коллоидной частицы и заключается в квадратные скобки. Ядро адсорбирует на своей поверхности те ионы электролита, находящегося в избытке, которые способны достраивать кристаллическую решетку ядра. Эти ионы называют потенциалопределяющими, их записывают сразу после ядра, и они входят в адсорбционный слой. В нашем случае в избытке находится иодид калия КI, что следует из сравнения химического количества взятых электролитов:

n(KI) = 25 ∙ 0,008 = 0,2моль > n(AgNO3) = 18 ∙ 0,01 = 0,18 моль.

При диссоциации KI образуются ионы К+ и I–, но достраивать кристаллическую решетку AgI могут только ионы I–, значит иодид-ионы будут потенциалопределяющими ионами. Ионы К– , имеющие противоположный знак, являются противоионами. Часть противоионов (n–х) располагаются в адсорбционном слое, а оставшаяся часть (х) – в диффузном слое. Ядро и адсорбционный слой образуют заряженную коллоидную частицу, которую также называют гранулой. Гранула заключается в фигурные скобки. Гранула будет заряжена отрицательно. Мицелла состоит из гранулы и диффузного слоя. Мицелла электронейтральна. Строение мицеллы будет записано следующим образом:

{ m [ AgI ] n I– (n – x) K+ }x– ∙ K+.

Так как гранула заряжена отрицательно по правилу Щульце-Гарди коагуляция будет вызвана положительно заряженными ионами Ca2+ и Na+, а большей коагулирующей способностью обладает Ca2+ , следовательно, наименьший порог коагуляции имеет Ca(NO2)2 .

Задача 9. Определить знак заряда белка с изоэлектрической точкой (ИЭТ) = 7,8, если белок помещен в раствор с концентрацией ионов водорода 10 –5 моль/л.

Решение.

Для определения знака заряда белка необходимо сравнить рН раствора с рН в изоэлектрической точке. Если рН раствора меньше рН (ИЭТ), то белок заряжен положительно. Если рН раствора больше рН (ИЭТ), то белок заряжен отрицательно.

Так как в растворе концентрация ионов водорода равна 10–5 моль/л, раствор имеет рН=5, что меньше рН (ИЭТ) = 7,8, следовательно, в нашем случае белок заряжен положительно и при электрофорезе бу­дет двигаться к катоду.

2. ВЫПОЛНЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Номера заданий из приведенного общего перечня определяются в соответствии с последовательностью букв фамилии студента по таблице. Первое задание выбирается согласно первой букве, второе − второй и т. д. Всего в контрольной работе 10 заданий, если в фамилии не хватает букв, то она пишется второй и, если необходимо, третий раз.

Например, фамилия студента Иванов.

Задания: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.

Буквы: И в а н о в И в а н

Из таблицы выбираются следующие номера заданий: первое – 5, второе – 17, третье – 31, четвёртое – 53, пятое – 68, шестое – 77, седьмое – 95, восьмое – 107, девятое – 121, десятое – 143.

Номера заданий для самостоятельной работы

Буквы алфавита	Номера заданий
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
а, б	1	16	31	46	61	76	91	106	121	136
в, г	2	17	32	47	62	77	92	107	122	137
д, е	3	18	33	48	63	78	93	108	123	138
ё, ж	4	19	34	49	64	79	94	109	124	139
з, и	5	20	35	50	65	80	95	110	125	140
й, к	6	21	36	51	66	81	96	111	126	141
л, м	7	22	37	52	67	82	97	112	127	142
н, о	8	23	38	53	68	83	98	113	128	143
п, р	9	24	39	54	69	84	99	114	129	144
с, т	10	25	40	55	70	85	100	115	130	145
у, ф	11	26	41	56	71	86	101	116	131	146
х, ц	12	27	42	57	72	87	102	117	132	147
ч, ш,ь	13	28	43	58	73	88	103	118	133	148
щ, ы,ъ	14	29	44	59	74	89	104	119	134	149
э, ю,я	15	30	45	60	75	90	105	120	135	150

2.1. Задания для самостоятельной работы

2.1.1. Углеводороды

1. а) Изомерия скелета и изомерия, вызванная положением заместителя. Напишите изомеры гексана и ароматического углеводорода состава С9Н12. Назовите их и укажите разно­видности изомерии.

б) Напишите уравнения реакций нитрования бензола, толуола, хлорбензола и нитробензола. Сравните реакционную способность этих соединений.

2. а) Напишите структурные формулы веществ с пятью атомами углерода, названия которых заканчиваются на –ан, - ен, - диен, - ин, - ол, -он, - аль, - овая.

б) Какое строение имеет углерод ароматического ряда общей формулы С8Н10, если при его окислении хромовой смесью была получена терефталевая кислота, а при окислении в более мягких условиях образуется п-толуиловая кислота?

3. а) Строение электронной оболочки атома углерода. Гиб­ридизация атома углерода (sр3, sр2, sp) на конкрет­ных примерах.

б) Методы получения ароматических углеводородов. По­лучите бензол и толуол из метана.

4. а) Изомерия непредельных углеводородов (алкенов, ал­кинов, диенов). Напишите структурные формулы изомерных углеводородов С5Н8. Назовите их. Укажите разновидности изомерии.

б) Химические свойства ароматических углеводородов: галогени-

рование, нитрование, сульфирование, реакция Фриделя-Крафтса. Напишите реакцию бензола с хлористым этилом.

5. а) Химические свойства алканов: реакции галогенирования, нитрования, сульфохлорирования, окисления и крекинг. Напишите реакцию нитрования изопентана, продукт реакции назовите.

б) Сколько изомеров ряда бензола соответствует составу С9Н12? Напишите их структурные формулы, назовите. Осуществите реакцию радикального и электрофильного монохлорирования изопропилбензола.

6. а) Способы получения алканов. Какие углеводороды получатся при действии металлического натрия на следующие смеси: йодистого метила и йодистого изобутила; йодистого этила и йодистого изопропила; бромистого пропила и бромистого втор-бутила.

б) Электронодонорные и электроноакцепторные заместители, их направляющее влияние. Исходя из бензола получите о - и п-бром-нитробензолы, м-бромнитробензол.

7. а) В каком валентном состоянии находятся атомы углерода в предельных углеводородах? Приведите атомно-орбитальные схемы строения молекул метана, этана, пропана.

б) Понятие об эффекте сопряжения и индуктивном эф­фекте. Теория замещения в бензольном ядре. Напишите урав­нения реакций толуола с азотной кислотой.

8. а) Получите 2-метилпропан: гидрированием непредельного углеводорода; восстановлением галогенпроизводного; по реакции Вюрца. Напишите реакции взаимодействия 2-метилпропана с бромом и с азотной кислотой. Укажите условия этих реакций.

б) Согласованная и несогласованная ориентация. Акти­вирующее влияние нитрогруппы на нуклеофильный обмен атома галогена, связанного с ароматическим ядром. Напиши­те уравнения реакций м-кси-лола и м-динитробензола с азот­ной кислотой.

9. а) Химические свойства алкенов: реакции присоединения водорода, галогенов, галогенводородов, воды. Покажите механизм реакции электрофильного присоединения брома к этилену.

б) Установите строение углеводорода С8Н6, обесцвечивающего бромную воду, образующего осадок с аммиачным раствором оксида серебра, а при окислении дающего бензойную кислоту. Напишите уравнения соответствующих реакций.

10. а) Правило Марковникова и его объяснение. Гомо - и гетеролитический разрыв свя­зей. Напишите уравнения реакций взаимодействия пентена-1 и 2-метилбутена-2 с хлороводородом.

б) Установите строение вещества состава С7Н8, если оно легко нитруется, образуя два изомера состава С7Н7NO2, а при окислении образует бензойную кислоту. Приведите уравнения реакций.

11. а) Способы получения алкенов. Какие углеводороды по­лучатся при действии спиртового раствора щелочи на 2-бромбутан, 3-хлор-2-метилпентан? С помощью каких реак­ций можно доказать строение полученных углеводородов.

б) Стирол (фенилэтилен) – продукт многотоннажного промышленного производства. Опишите его свойства. Напишите для него уравнения реакций: с хлористым водородом; с хлором; исчерпывающего гидрирования; полимеризации.