Высокомолекулярные системы

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Раздел I. Вопросы

Химическая термодинамика

I. 1. Что является объектом изучения термодинамики? Состояние системы. Параметры и функции состояния системы. Экстенсивные и интенсивные параметры. Можно ли их измерить непосредственно?

2. Напишите математическое выражение первого закона термодинамики. Как рассчитать изменение внутренней энергии и энтальпии двухатомного идеального газа для а) изотермического; б) изохорного; в) изобарного; г) адиабатического процессов?

3. Сформулируйте нулевой закон термодинамики. Термодинамическое равновесие. Внутренняя энергия.

4. Как формулируется закон Гесса и где его используют? Следствия из закона Гесса. Стандартная теплота образования и стандартная теплота сгорания вещества.

5. Что такое тепловой эффект химической реакции? Как его можно определить? Эндо- и экзотермические реакции.

6. Как зависит тепловой эффект химической реакции от температуры и чем определяется характер этой зависимости?

7. При каком условии тепловой эффект реакции не зависит от температуры. Ответ мотивируйте.

8. Как вычислить тепловой эффект реакции по стандартным теплотам образования и сгорания?

9. Что изучает термохимия? Тепловой эффект реакции. Энтальпия. Основные уравнения калориметрии.

10. Внутренняя энергия. Энтальпия. Физический смысл энтальпии. Какие величины являются функциями состояния и какие свойства они имеют?

11. Можно ли использовать закон Гесса для определения теплот гидратации, растворения и нейтрализации? Ответ обоснуйте, приведите примеры.

12. Изменение теплоемкости в ходе реакции в некотором интервале температур меньше нуля. Как изменится тепловой эффект этой реакции при повышении температуры в данном интервале?

13. Проанализируйте уравнение Кирхгофа. Графическая зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры.

14. Согласно I закону термодинамики, теплота есть функция процесса. Закон Гесса утверждает, что тепловой эффект химической реакции не зависит от пути процесса. Дайте объяснение этому противоречию.

15. Докажите, что внутренняя энергия является термодинамической функцией состояния.

16. Реакции превращения глюкозы, протекающие в организме, описываются уравнениями:

а) С₆Н₁₂О_{6 (к)} ↔ 2С₂Н₅ОН _(ж) + 2СО_{2 (г)};

б) С₆Н₁₂О_{6 (к)} + 6О_{2 (г)} ↔ 6СО_{2 (г)} + 6Н₂О _(ж).

Какая из этих реакций поставляет организму больше энергии?

17. Связь теплоемкости с термодинамическими функциями. Молярная, истинная, изобарная и изохорная теплоемкости. Теплоемкости газов, жидкостей, твердых тел.

18. Дайте характеристику энтропии. Рассмотрите физический смысл энтропии: термодинамический, молекулярно-кинетический и вероятностный. Напишите математическое выражение для энтропии.

19. Дайте формулировки второго закона термодинамики. Как математически выражается II закон термодинамики для химических процессов?

20. Опишите зависимость энтропии от температуры. Третий закон термо-динамики. Абсолютная и стандартная энтропия вещества. Является ли изменение энтропии движущей силой эволюционного процесса для живых организмов?

21. Охарактеризовать энтропию как критерий возможности, направления и предела протекания процессов в изолированной системе. Является ли изменение энтропии определяющим фактором направления процесса обмена в живых организмах? Ответ обоснуйте.

22. В изолированной системе самопроизвольно протекает химическая реакция

α-глутаминовая кислота + пировиноградная кислота →

α-кетоглутаровая кислота + α-аланин

Как изменяется энтропия такой системы? Как рассчитать энтропию данной реакции?

23. Второй закон термодинамики: формулировки и математическое выражение. Изменение энтропии при фазовых превращениях и химических реакциях.

24. Охарактеризуйте энтропию как 1) критерий возможности, направления и предела протекания процессов; 2) меры неупорядоченности системы; 3) меры связанной энергии; 4) вероятности нахождения системы в данном состоянии.

25. Рассмотрите агрегатные превращения на основе II закона термодинамики. В каком соотношении находяться их молярные энтропии?

26. Термодинамические параметры. Термодинамические процессы: само-произвольные и несамопроизвольные; равновесные и неравновесные. Чем отличается термодинамическая обратимость от химической обратимости?

27. Суть и формулировка II закона термодинамики. В каком из следующих процессов: изотермическом, адиабатическом, изохорическом, изобарическом – при обратимом их протекании не происходит изменение энтропии системы?

28. Какие термодинамические потенциалы Вы знаете? Что характеризуют термодинамические потенциалы? Где их используют?

29. Изобарно-изотермический и изохорно-изотермический потенциалы как критерии возможности, направления и предела протекания химических процессов.

30. Что такое характеристические функции и термодинамические потенциалы системы?

31. Какие критерии направления самопроизвольных процессов при постоянных а) температуре, давлении и б) температуре и объеме Вы знаете? Уравнение Гиббса – Гельмгольца.

32. Идеальный и реальный газ. Химический потенциал идеального и реального газа. Фугитивность и активность.

33. Что представляет собой химический потенциал. Физический смысл химического потенциала. От каких параметров зависит химический потенциал?

34. Термодинамика биологических систем. Правило Пригожина.

35. Химическое равновесие. Константы химического равновесия К_с и К_р. Связь между ними. Какие факторы влияют на эти константы, если систему считать идеальной.

36. Как влияет изменение внешних условий на химическое равновесие? В чем заключается принцип смещения химического равновесия?

37. Каким уравнением описывается связь между изменениями в ходе реакции энергии Гиббса и константой равновесия? Для чего используют это уравнение?

38. Что такое химическое сродство? Запишите выражение для расчета стандартной энергии Гиббса химической реакции:

С₆Н₁₂О_{6 (к)} + 6О_{2 (г)} ↔ 6СО_{2 (г)} + 6Н₂О _(ж).

Укажите критерии самопроизвольного протекания этой реакции.

39. Взаимосвязь каких величин характеризует уравнение изотермы химической реакции? Как можно применить это уравнение?

40. В соответствии с законом действующих масс напишите выражение для константы равновесия следующей реакции

2СО_{2 (г)} ↔ 2СО _(г) + О_{2 (г)}, ∆Н⁰_{реакции} > 0

Куда сместится равновесие при снижении температуры?

41. Проанализируйте зависимость константы равновесия от температуры для изохорных и изобарных процессов. Как можно определить тепловой эффект реакции (∆Н⁰) зная К_р при разных температурах?

42. Как константа равновесия зависит от давления? Как сместится химическое равновесие экзотермической реакции

N_{2 (г)} + O_{2 (г)} ↔ 2NO _(г)

при снижении общего давления в системе?

Где можно применить теорию химического равновесия?

43. Принцип Ле-Шателье. Запишите выражение для константы равновесия эндотермической реакции

4NO_{2 (г)} + O_{2 (г)} + 2H₂O _(ж) ↔ 4HNO_{3 (ж)}.

Как нужно изменить давление и температуру, чтобы увеличить выход продукта реакции?

44. Способы рассчета свободной энергии Гиббса реакций. Рассчитайте ∆G⁰₂₉₈ реакции

PbO₂ + Pb = 2PbO.

При каких значениях ∆G⁰₂₉₈ возможна эта реакция? (в общем виде)

45. Влияние на константу равновесия температуры и давления. Какая из реакций будет протекать прямая или обратная при повышении давления (температуры) в равновесной системе

H₂S _(г) ↔ H_{2 (г)} + S _(т), ∆Н⁰₂₉₈ > 0.

46. Как нужно изменить температуру и давление в равновесной системе

SO_{3 (г)} + C _(т) ↔ SO_{2 (г)} + CO _(г),

чтобы увеличить выход продуктов реакции?

47. Экзотермическая реакция

2CO _(г) + Cl_{2 (г)} ↔ COCl_{2 (г)}

после достижения равновесия стала протекать в обратном направлении. Как при этом изменились температура и давление?

48. Влияние различных факторов на константу равновесия.

Напишите выражение для К_р эндотермической реакции

H_{2 (г)} + Cl_{2 (г)} ↔ 2HCl _(г).

Укажите направление реакции при повышении температуры (давления).

49. Как влияет на равновесный выход продуктов рост общего давления и температуры в следующей эндотермической реакции

2Cl_{2 (г)} + 2H₂O _(г) ↔ 4HCl _(г) + O_{2 (г)}?

50. Укажите кинетические и термодинамические признаки состояния равновесия?

51. Имеются экспериментальные данные о значениях равновесия К_р при разных температурах. Какой график нужно построить, чтобы рассчитать тепловой эффект реакции?

52. Написать и объяснить уравнение изотермы химической реакции. Какие задачи можно решать с помощью уравнения изотермы химической реакции? Что такое стандартное сродство?

53. Уравнение изобары химической реакции. Зависимость константы химического равновесия К_р от температуры.

54. Напишите выражение константы химического равновесия эндо-термической реакции

4HCl _(г) + О_{2 (г)} ↔ 2Cl_{2 (г)} + 2H₂O _(ж).

Как нужно изменить температуру и давление, чтобы равновесие сместилось в сторону исходных веществ?

55. Перечислите способы расчета константы равновесия.

56. Как нужно изменить температуру и давление, чтобы увеличит равно-весный выход продуктов эндотермической реакции

4NH_{3 (г)} + 7O_{2 (г)} ↔ 4NO_{2 (г)} + 6H₂O _(ж)?

Напишите выражение для К_р.

57. Термодинамические критерии оценки состояния химического равновесия.

Фазовые равновесия

58. Дайте определения основным понятиям раздела «Фазовые равновесия»: фаза, компонент, вариантность (или число термодинамических степеней свободы) системы. Приведите примеры.

59. Сформулируйте, запишите математическое выражение и проанализи-руйте правило фаз Гиббса.

60. Какой вид будет иметь математическое выражение правила фаз для однокомпонентной системы, на которую влияют только два внешних фактора (температура и давление)?

61. Вычислите максимальное число степеней свободы в двухкомпонентной равновесной системе при условии, что на нее воздействуют:

а) один внешний фактор (температура);

б) два внешних фактора (температура и давление).

62. Известно, что сера существует в двух твердых модификациях. Возможно ли подобрать такие р и Т, чтобы добиться сосуществования серы ромбической, моноклинной, жидкой и газообразной? Ответ мотивируйте.

63. Определите число степеней свободы системы, в которой водный раствор KNO₃ и NaNO₃ находится в равновесии с водяными парами и кристаллами KNO₃, если из внешних факторов на систему воздействуют температура и давление.

64. Определите число степеней свободы системы, которыми обладает равновесная система, состоящая из водного раствора Na₂SO₄, кристаллов льда и паров воды (из внешних факторов на систему действуют давление и температура).

65. Рассчитайте число термодинамических степеней свободы для равновесной системы, состоящей из водного раствора Na₂SO₄, кристаллов льда, кристаллов Na₂SO₄∙H₂O и паров воды, если число внешних факторов, воздействующих на эту систему, равно двум (температура и давление).

66. Определите число степеней свободы в равновесной системе, на которую из внешних факторов воздействует температура (n = 1)

2FeO ↔ 2Fe + O₂.

67. Определите число степеней свободы для следующей равновесной системы:

СаСО₃ ↔ СаО + СО₂.

Число внешних факторов, воздействующих на систему n = 1.

68. Изобразите диаграмму состояния воды в координатах р = f (T) при небольших давлениях и проанализируйте ее. Чему равно число термодинамических степеней свободы в тройной точке на этой диаграмме? Почему?

69. Укажите максимальное число фаз однокомпонентной системы, которые могут одновременно находиться в состоянии термодинамического равновесия. Объясните это с помощью диаграммы состояния воды, построенной в координатах р – Т.

70. Напишите уравнение Клапейрона-Клаузиуса в дифференциальной и интегральной формах. Проанализируйте его и объясните, какие величины можно рассчитать с его помощью.

71. Как рассчитать теплоту испарения диэтилового эфира? Какими экспериментальными данными необходимо располагать для этого?

72. На каком уравнении основан расчет теплоты испарения этилового спирта? Напишите соответствующую формулу. Какие данные необходимы для такого расчета?

73. Какими экспериментальными данными необходимо располагать для расчета теплоты сублимации йода? Какое уравнение и в какой форме лежит в основе этих расчетов?

74. В чем сущность термического анализа? Каково его практическое значение для фармации? Приведите конкретные примеры.

75. Что представляет собой диаграмма плавкости? Какими экспери-ментальными данными необходимо располагать для ее построения?

76. Чем отличаются диаграммы плавкости бинарных систем, образованных из неизоморфных и изоморфных веществ? Приведите примеры таких диаграмм и проанализируйте их с помощью правила фаз Гиббса.

77. Нарисуйте диаграмму плавкости системы, компоненты которой образуют одно химическое соединение, и проанализируйте ее с помощью правила фаз Гиббса.

78. Нарисуйте диаграмму плавкости системы, компоненты которой образуют несколько химических соединений и проанализируйте ее с помощью правила фаз Гиббса.

79. Сформулируйте правило рычага, приведите пример его практического применения.

80. Следствием какого фундаментального закона природы является закон распределения? Приведите математическое выражение закона распределения и проанализируйте каждое из них.

81. В каких случаях для расчета коэффициента распределения используют уравнение Нернста? Уравнение Шилова-Лепинь? Почему?

82. Как определить константы уравнения Шилова-Лепинь?

83. Что такое экстракция? Сформулируйте оптимальные условия экстракции. Приведите примеры использования экстракции в фармации.

84. Приведите вывод уравнения однократной экстракции.

85. Приведите вывод уравнения многократной экстракции.

86. Коэффициенты распределения йода между сероуглеродом и водой и между тетрахлоридом углерода и водой при 298 К равны соответственно 590 и 85,5. Какой из неводных растворителей более эффективен для экстрагирования йода из водного раствора?

87. Коэффициенты распределения тимола между хлороформом и водой, тетрахлоридом углерода и водой и н-октаном и водой при 20⁰С равны соответственно 630; 245 и 48. Какой из органических растворителей наиболее полно извлекает тимол из его водного раствора?

Растворы

88. Дайте общую характеристику растворов. Какие лекарственные растворы называют изо-, гипо- и гипертоническими?

89. Какие способы выражения концентрации растворов Вы знаете? Приведите примеры.

90. Приведите две формулировки закона Рауля и их математическое выражение.

91. Коллигативные свойства растворов. Дать определения и математические выражения. Применение в фармации.

92. Что такое эбуллиоскопия? Физический смысл эбуллиоскопической постоянной. Повышение температуры кипения растворов.

93. Что такое криоскопия? В чем физический смысл криоскопической постоянной. Понижение температуры замерзания растворов.

94. Дайте определение понятию осмос. Что такое осмотическое давление? Как его рассчитывают?

95. Сформулируйте закон Вант-Гоффа для разбавленных электролитов. Роль осмоса в жизнедеятельности организмов.

96. Что такое изотонический, гипертонический и гипотонический растворы? Что их отличает? Биологическое значение осмотического давления.

97. Какой раствор называют идеальным? Сформулируйте закон Рауля для идеальных газов.

98. Что называется раствором? Каково термодинамическое условие самопроизвольного образования истинного раствора из сахара и воды при постоянстве р и Т? Ответ мотивируйте.

99. Для чего используют криоскопический метод в фармации? Сущность метода. Физический смысл криоскопической постоянной.

100. Что такое эбуллиоскопия, криоскопия и осмометрия? Применение этих методов в фармации.

101. Как изменяется энергия Гиббса системы при растворении сахарозы в воде при постоянных температуре и давлении? Объясните, будет ли применим закон Рауля к полученному раствору и при каких условиях.

102. Почему давление насыщенного пара растворителя над раствором нелетучего вещества всегда меньше, чем над чистым растворителем? Сформулируйте закон Рауля и напишите его математическое выражение.

103. Начертите график и запишите математические выражения зависимости общего и парциальных давлений пара от состава бинарных идеальных смесей при данной температуре. Проанализируйте полученные диаграммы.

104. Чем обусловлены отклонения от закона Рауля в реальных растворах? Ответ проиллюстрируйте графиками.

105. Объясните I и II законы Коновалова, используя диаграммы давления насыщенного пара – состав и температура кипения – состав.

106. Объясните принцип фракционной перегонки. Применение ее в фармации.

107. На чем основана перегонка с водяным паром? Приведите примеры ее применения в фармации.

108. Растворимость газов в жидкости. Почему иногда растворение газа в жидкости называют адсорбцией газа жидкостью? Какие факторы влияют на растворимость газа в жидкости?

109. Состав пара бинарных растворов. Какие растворы называют азеотропными? Как можно получить абсолютный этиловый спирт?

110. Сильные и слабые электролиты. Теория Аррениуса. Закон разведения Оствальда.

111. Рассмотрите основные положения теории электролитической диссоциации. Какие недостатки теории?

112. Современная теория растворов. Рассмотреть механизм растворения твердых веществ в жидкостях. Роль теории растворов в фармации.

113. Что называется активностью? При каких условиях вместо концентрации следует применять активность? Коэффициент активности. Ионная сила раствора. Термодинамическая константа равновесия.

114. Основные положения теории Дебая-Гюккеля. «Ионная атмосфера». Расчет коэффициентов активности.

115. Протолитическая теория кислот и оснований.

116. Ионные произведения воды. Водородный показатель. Шкала рН. Расчет рН растворов кислот и оснований.

117. Что такое гидролиз? Расчет рН гидролизованных растворов.

118. Дайте определение буферным растворам. Классификация буферных растворов. Механизм действия буферных растворов. рН буферных растворов.

119. Напишите реакции гидролиза следующих соединений: _Na2CO3; CH₃COONH₄; NaCl; FeCl₃ и укажите реакцию среды.

120. Дайте определение понятию «буферная емкость». От чего она зависит. Механизм действия белковой буферной системы. значение буферных растворов для биологических систем.

Электрохимия

121. Удельная электрическая проводимость, зависимость ее от различных факторов.

122. Молярная электрическая проводимость, ее зависимость от различных факторов. Молярная электрическая проводимость при бесконечном разведении. Закон Кольрауша.

123. Объясните, как пользуясь кондуктометрическим методом, определить степень диссоциации, константу диссоциации, произведение растворимости электролита.

124. Числа переноса ионов.

125. На чем основано кондуктометрическое титрование? Покажите, как определяется эквивалентная точка при кондуктометрическом титровании. Приведите примеры его применения в фармацевтической практике.

126. Электроды первого рода. Вывод уравнения для потенциала электрода первого рода.

127. Принцип работы водородного электрода. Уравнение для потенциала водородного электрода. Cтандартный водородный электрод.

128. Электроды второго рода. Вывод уравнения для потенциала электрода второго рода.

129. Какие электроды относятся к окислительно-восстановительным? Чем отличаются простые и сложные редокс-электроды?

130. Ионселективные электроды. Какая величина является основной характеристикой ИСЭ? Приведите примеры использования ИСЭ в медицине и фармации.

131. Что называется гальваническим элементом? Вывод выражения для ЭДС обратимого гальванического элемента.

132. Что такое стандартная ЭДС? Запишите выражение для ЭДС гальванического элемента на конкретном примере.

133. Чем отличаются химические и концентрационные гальванические элементы?

134. Чем отличаются цепи без переноса и с переносом? Приведите схемы цепей.

135. Почему в цепях с переносом возникает диффузионный потенциал? Выведите уравнение для диффузионного потенциала.

136. Как определить тепловой эффект реакции потенциометрическим методом?

137. Определение коэффициента активности по данным измерений ЭДС.

138. Чем отличаются концентрационная и термодинамическая константы диссоциации? Как определить термодинамическую константу диссоциации с помощью цепи без переноса?

139. Потенциометрический метод определения рН как фармакопейный метод.

140. Определение активности и концентрации ионов с помощью ионселективных электродов.

141. В чем сущность метода потенциометрического титрования? Приведите примеры его использования в фармацевтической практике.

142. Какой вид имеют кривые потенциометрического титрования кислот щелочью? Смеси кислот щелочью? Способы нахождения точки эквивалентности.

143. Определение константы диссоциации методом потенциометрического титрования. Почему константа диссоциации является важной характери-стикой лекарственных и биологически активных веществ?

144. Практическое применение потенциометрии в фармации. Укажите примеры из Государственной фармакопеи.

145. Определение произведения растворимости методом электро-проводности.

146. Диффузные и мембранные потенциалы. Природа биопотенциалов. Потенциал покоя. Потенциал действия. В основе каких методов исследования лежит регистрация биопотенциалов?

147. Определение степени и константы диссоциации слабого электролита методом потенциометрии.

148. Рассчитайте ЭДС гальванического элемента

Fe ‌‌| Fe²⁺ (1M) || Pb²⁺ (1M) | Pb

если значение стандартных электродных потенциалов полупар равны E⁰_Fe²⁺_{/ Fe} = – 0,44 В, E⁰_Pb²⁺_{/ Pb} = – 0,13 В. В каком направлении будет протекать данная окислительно-восстановительная реакция?

149. Стандартные редокс-потенциалы полупар равны E^o_Cl2/2Cl^– = 1,36 В и E^o_I2/2I^– = 0,54 В. Составьте суммарные уравнения окислительно-восстано-вительной реакции и укажите ее направление.

150. Редокс-потенциал полуреакции

2Br^– – 2ē ↔ Br₂

равен E^o = 1,07 В. Способен ли окислить Cl₂ бромид ион, если E^o_Cl2/2Cl^– = 1,36 В?

Химическая кинетика

151. Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на константу скорости. Напишите выражение для скорости реакции

СН_{4 (г)} + 2О_{2 (г)} ↔ СО_{2 (г)} + 2Н₂О _(ж).

152. Молекулярность и порядок реакции. Чем отличаются эти понятия? Объясните почему они часто не совпадают? Порядок биохимических реакций.

153. Как зависит скорость реакции

4NO_{2 (г)} + O_{2 (г)} + 2H₂O _(ж) → 4HNO_{3 (ж)}.

от концентрации реагентов?

154. Мера скорости реакции. Чем отличаются статические химические процессы от динамических? Закон действующих масс. Что такое порядок и молекулярность реакции?

155. Напишите выражение для скорости реакции

FeO _(тв) + СО _(г) → СО_{2 (г)} + Fe _(тв)

и поясните физический смысл константы скорости и от каких факторов она зависит.

156. Определите порядок и молекулярность реакции

СО_{2 (г)} + 2Н_{2 (г)} ↔ СО _(г) + Н₂О _(ж),

напишите выражение для скорости реакции.

157. Зависит ли скорость реакции от температуры? Правило Вант-Гоффа. Применимо ли оно к биологическим системам?

158. Энергия активации. Как зависит энергия активации от температуры? Метод «ускоренного старения лекарственных форм».

159. Как зависит скорость реакции от температуры и природы реагирующих веществ? В чем заключается метод «ускоренного старения лекарственных форм»?

160. Классификация химических реакций.

161. Уравнение кинетики реакции первого, второго и нулевого порядка. Определение порядка реакции.

162. Температурный коэффициент скорости реакции. Ускоренные методы определения сроков годности лекарственных веществ.

163. Напишите выражение для скорости химической реакции

2H₂S _(г) + 3О_{2 (г)} ↔ SО_{2 (г)} + H₂О _(ж).

Как изменяется скорость реакции под влиянием температуры?

164. Сложные реакции.

165. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.

166. Как можно определить срок годности лекарственного вещества? Какие данные для этого необходимы.

167. Гомогенный катализ. Механизм действия.

168. Ферментативный катализ.

169. Гетерогенный катализ.

170. Почему d-металлы проявляют каталитическую активность?

Поверхностные явления

171. Дайте краткую характеристику поверхностным явлениям и объясните, в чем заключается их практическое значение для фармации.

172. Поверхностная энергия. Поверхностное натяжение.

173. Какие количественные зависимости связывают понижение поверхно-стного натяжения раствора с величиной адсорбции и концентрацией раствора? Что такое поверхностная активность? Каковы методы определения и расчета ее?

174. Каково строение поверхностно-активных веществ с несимметричным строением молекул? Как они ориентируются в поверхностном слое?

175. Какие вещества относят к поверхностно-активным (ПАВ)? Приведите примеры веществ, которые проявляют поверхностную активность на границе раздела водный раствор – воздух, и схематически представьте их ориентацию в поверхностном адсорбционном слое.

176. Привести уравнение Ленгмюра. На каких допущениях основан его вывод? Как рассчитать константы в этом уравнении? Как определить подчиняется ли изотерма адсорбции уравнению Фрейндлиха или Ленгмюра?

177. Что такое поверхностная активность? Какие факторы влияют на ее величину? Сформулируйте правило Дюкло-Траубе, укажите границы его применимости.

178. Как рассчитать коэффициенты k и n в уравнении Фрейндлиха.

179. По какому уравнению можно рассчитать полную поверхностную энергию? Какие данные необходимы для такого расчета?

180. Понятие об адсорбции. Как количественно характеризуют адсорбцию? Как изменяется свободная поверхностная энергия в результате адсорбции и чем это объясняется?

181. Физическая и химическая адсорбция. Приведите примеры.

182. Напишите фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса и дайте определение избыточной адсорбции.

183. Каково соотношение между избыточной Г и абсолютной адсорбциями А? В каких случаях можно принять А ≈ Г? Что такое отрицательная гиббсовская адсорбция?

184. Проанализируйте эмпирическое уравнение изотермы адсорбции Фрейндлиха, укажите область ее применения. Объясните, как можно вычислить константы этого уравнения по экспериментальным данным.

185. Приведите уравнения, применяемые для расчета величин адсорбции на твердом адсорбенте. Проанализируйте их. Объясните, как экспериментально определить адсорбцию валериановой кислоты из водного раствора активированным углем?

186. Что такое поверхностная активность? Какие вещества называются поверхностно-активными?

187. сформулируйте основные положения теории мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Какие допущения сделаны в этой теории? Дайте анализ уравнения Ленгмюра. Как определить константы уравнения Ленгмюра? Какие данные для этого необходимы?

188. Как рассчитать толщину адсорбционного слоя и площадь, занимаемую молекулой ПАВ в насыщенном мономолекулярном адсорбционном слое, зная зависимость поверхностного натяжения от концентрации раствора?

189. Будут ли отличаться значения площади, занимаемой молекулой пропанола и бутанола в насыщенном мономолекулярном адсорбционном слое на границе раздела вода – воздух? Одинакова ли толщина этого слоя? Ответ мотивируйте.

190. Чем обусловлена сферическая форма капель жидкости в условиях невесомости?

191. Напишите уравнение изотермы адсорбции теории мономолекулярной теории адсорбции Ленгмюра. Объясните физический смысл входящих в него величин. При каких условиях это уравнение применимо?

192. Расскажите об ориентации молекул алифатических спиртов (или кислот) при адсорбции их из водных растворов на активном угле. Чем определяется площадь молекулы в адсорбционном слое?

193. Напишите и проанализируйте уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Объясните, как с помощью этого уравнения вычислить величину предельной адсорбции Г _∞. Какими экспериментальными данными необходимо располагать для этого расчета?

194. Сформулируйте правило Дюкло-Траубе и поясните его физический смысл. При каком строении поверхностных пленок соблюдается это правило? В чем заключается обратимость этого правила?

195. Что такое хроматография? Рассмотрите физико-химические принципы хроматографического разделения.

196. Сущность и основные положения теории полимолекулярной адсорбции БЭТ.

197. Какое поверхностное явление следует учитывать при выборе вспомогательных веществ для таблетирования лекарственных препаратов? Почему?

198. Какое физико-химическое явление влияет на терапевтическую активность порошков, содержащих экстракт красавки и активный уголь? Ответ поясните.

199. В чем заключается сущность и практическое значение капиллярной конденсации?

200. Дайте характеристику и приведите примеры гидрофильных и гидрофобных поверхностей. Как можно повлиять на смачивание твердой поверхности?

201. Смачивание. Критерии смачивания.

202. Свободная поверхностная энергия и поверхностное натяжение.

203. Ориентация молекул в поверхностном слое. Определение длины и площади, занимаемой одной молекулой.

204. В чем сущность методов хроматографического анализа? Как классифицируют хроматографические методы по механизму процесса разделения и по агрегатному состоянию неподвижной и подвижной фаз?

205. Чем понятие «абсорбция» отличается от понятия «адсорбция»?

206. Теория адсорбции на твердых телах. Адсорбент, адсорбтив, адсорбционное равновесие.

207. Что такое степень дисперсности? Что такое удельная поверхность и в каких единицах измеряется ее величина?

208. Что такое солюбилизация?

209. Что такое критическая концентрация мицеллообразования и как ее определить?

210. Ионообменная адсорбция. Правило Панета-Фаянса.

211. Виды сорбции: адсорбция, абсорбция, хемосорбция, капиллярная конденсация. Эквивалентная и избирательная адсорбция сильных электролитов.

212. Как связана удельная поверхность частиц с их размером?

213. На чем основана адсорбционная, распределительная и ионообменная хроматографии?

214. Факторы, определяющие величину адсорбции на неподвижной поверхности раздела.

215. Изотерма адсорбции. Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра, физический смысл констант в уравнении и вычисление их по экспериментальным данным.

216. Чем обусловлено улучшение смачивания водой гидрофобных поверхностей при введении в нее ПАВ?

217. Как влияет добавление электролитов на поверхностное натяжение воды? Приведите примеры.

218. Поверхностно-активные вещества. Поверхностная активность. Правило Дюкло-Траубе.

219. Изложите основные положения теории мономолекулярной адсорбции Ленгмюра.

219. Ионный обмен, его сущность и практическое применение.

220. Сущность хроматографии. Классификация хроматографических методов. Приведите примеры практического применения хроматографи-ческих методов в фармации.

Коллоидная химия

221. Что изучает коллоидная химия и каковы признаки ее объектов?

222. По каким признакам классифицируют объекты коллоидной химии? Приведите примеры дисперсных систем.

223. Дайте общую характеристику дисперсных систем. Поясните понятия: дисперсная фаза, дисперсионная среда, степень дисперсности. Приведите примеры твердых лекарственных форм с размерами частиц дисперсной фазы 10^-6 – 10^-5 м.

224. Классифицируйте дисперсные системы по степени дисперсности. Какова связь удельной поверхности дисперсных систем со степенью дисперсности? Приведите примеры дисперсных систем с различной удельной поверхностью.

225. Какими параметрами характеризуют степень раздробленности и какова связь между ними?

226. Классифицируйте дисперсные систкмы по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды. Приведите примеры лекарственных форм, отвечающих данной классфикации.

227. Классифицируйте дисперсные системы по отсутствию или наличию взаимодействия между частицами дисперсной фазы. Приведите примеры лекарственных форм, принадлежащих к свободнодисперсным и связно-дисперсным системам.

228. Классифицируйте дисперсные систкмы по взаимодействию между дисперсной фазой и жидкой дисперсионной среды. Приведите примеры лекарственных форм, принадлежащих к лиофильным и лиофобным дисперсным системам.

229. Какие дисперсные системы относят к лиофобным? Приведите примервы таких систем. Как происходит формирование частиц дисперсной фазы в лиофобных системах?

230. Чем обусловлено броуновское движение частиц дисперсных систем? В каких системах возможно броуновское движение? Приведите примеры.

231. Что такое диализ, электродиализ и ультрафильтрация и как их использовать для очистки золя иодида серебра от примесных ионов?

232. Какова природа молекулярно-кинетических явлений и почему они распространяются преимущественно на коллоидно-дисперсные системы, а не на все дисперсные системы? Дайте их общую характеристику.

233. Расскажите об основных положениях теории строения двойного электрического слоя. Какое соотношение лежит в основе этой теории?

234. Перечислите электрокинетические явления и объясните, чем они обусловлены.

235. Укажите причины броуновского движения. Как определить средний сдвиг частиц и какова его связь с коэффициентом диффузии? В каких дисперсных системах невозможно броуновское движение? Приведите примеры.

236. Методы получения дисперсных систем.

237. Молекулярно-кинетические и оптические свойства коллоидов (броуновское движение, диффузия, осмос, рассеяние и поглощение света).

238. Седиментационное равновесие и седиментационная устойчивость.

239. В чем сущность гипсометрического распределения частиц дисперсной фазы по высоте? Как определить радиус частиц методом подсчета частиц на двух уровнях?

240. Особенности осмотического давления золей. Почему осмометрию нельзя применить для определения размера частиц дисперсной фазы лиофобных золей?

241. Определение размеров и массы коллоидной частицы по оптическим свойствам (ультрамикроскопия, нефелометрия, электронная микроскопия).

242. Сформулируйте принципы седиментационного анализа дисперсных систем. Приведите примеры его применения.

243. Дайте общую характеристику оптических свойств дисперсных систем. Проанализируйте уравнение Рэлея и укажите практические аспекты его использования в фармацевтическом анализе.

244. Какое строение имеет двойной электрический слой мицеллы? Что такое граница скольжения и дзета-потенциал двойного электрического слоя мицеллы?

245. Чем обусловлено светорассеяние в дисперсных системах? Какими параметрами количественно характеризуют рассеяние света в системе? Для каких дисперсных систем применимо уравнение Рэлея?

246. Что называют электрокинетическим потенциалом? Какие факторы влияют на ς-потенциал? Как изменяется ς-потенциал отрицательно заряженных частиц при введении в золь нитратов калия, бария и лантана?

247. Какое явление называется солюбилизацией? Чем обусловлено это явление? Каково практическое значение этого явления?

248. Расскажите о практическом применении ПАВ. На чем основано использование ПАВ в качестве стабилизаторов дисперсных систем? В чем заключается механизм моющего действия растворов ПАВ?

249. Дайте общую характеристику явления электрофореза. Укажите практические аспекты использования электрофореза в фармации.

250. Дайте общую характеристику электроосмоса. Укажите практические аспекты использования электроосмоса в фармации.

251. Что называется потенциалом седиментации и потенциалом течения, чем они обусловлены? Приведите уравнения для количественного расчета этих величин. Укажите факторы, влияющие величину потенциалов.

252. Что следует понимать под термином агрегативная устойчивость дисперсных систем? Назовите факторы агрегативной устойчивости дисперсных систем. Как связаны между собой агрегативная устойчивость и дзета-потенциал?

253. Что такое устойчивость и в чем особенности седиментационной (кинетической) и агрегативной устойчивости коллоидно-дисперсных систем?

254. Чем обусловлена агрегативная неустойчивость лиофобных дисперсных систем? Какие процессы самопроизвольно происходят в этих системах?

255. Какими методами получают лиофобные дисперсные системы? Приведите примеры.

256. Назовите виды устойчивости дисперсных систем в соответствии с классификацией Н. П. Пескова. Действием каких факторов обеспечивается агрегативная устойчивость лиофобных дисперсных систем? Какие вещества используют в качестве стабилизаторов этих систем?

257. Какой процесс называют коагуляцией? Чем завершается процесс коагуляции? Какими способами можно вызвать коагуляцию лиофобной коллоидной системы?

258. Что называется быстрой и медленной коагуляцией? Какова взаимосвязь между скоростью коагуляции и видом потенциальной кривой взаимодействия частиц?

259. Возникновение электрического заряда коллоидных частиц и строение двойного электрического слоя.

260. Строение коллоидной частицы (мицеллы).

261. Электродинамический и электрокинетический потенциалы. Влияние электролитов. Перезарядка частицы.

262. Электрокинетические явления. Электрофорез, электроосмос, потенциалы протекания и оседания. Уравнение Гельмгольца-Смолуховского.

263. Кинетическая, агрегативная, конденсационная устойчивость.

264. Коагуляция. Факторы ее вызывающие, виды коагуляции.

265. Правило Шульца и Гарди. Порог коагуляции.

266. Чередование зон коагуляции, коагуляция смесями электролитов.

267. Что такое нейтрализационная и концентрационная коагуляция лиофобных золей электролитами? Как влияет заряд коагулирующего иона на порог быстрой коагуляции?

268. Что такое коагуляция лиофобных золей? Какие причины могут вызывать коагуяцию? Какие способы защиты лиофобных золей лекарственных веществ от коагуляции используют в фармации?

269. Какой процесс называют коагуляцией? Чем завершается процесс коагуляции? Какими способами можно вызвать коагуляцию лиофобных золей, других высокодисперсных систем?

270. Что называют порогом коагуляции? Как зависит порог коагуляции от заряда иона электролита – коагулятора? Сформулируйте правило Шульца-Гарди. Приведите примеры.

271. Объясните явление взаимной коагуляции и коллоидной защиты высокодисперсных систем. Приведите примеры.

272. Что такое скрытая и явная, быстрая и медленная коагуляция лиофобных золей? Теория быстрой коагуляции Смолуховского.

273. Приведите классификацию эмульсий в зависимости от концентрации дисперсной фазы. Какую структуру имеют высококонцентрированные эмульсии?

274. Что такое прямые и обратные эмульсии? Как осуществляется обращение фаз эмульсий, определение типа эмульсий? Приведите примеры.

275. В чем общность и отличие эмульсий от золей как дисперсных систем? Приведите примеры использования эмульсий в фармацевтической практике.

276. По каким признакам производят подбор ПАВ для стабилизации прямых и обратных эмульсий и что такое гидрофильно-липофильный баланс? Приведите примеры.

277. Охарактеризуйте суспензию как дисперсную систему. Чем обусловлена седиментационная неустойчивость и низкая агрегативная устойчивость суспензий? Как можно стабилизировать суспензию? Приведите примеры суспензий с лекарственными веществами.

278. Охарактеризуйте пену как дисперсную систему. Какими параметрами характеризуются устойчивость пен? Пути повышения устойчивости пен. Аспекты практического использования пен в фармации.

279. Охарактеризуйте аэрозоли как дисперсные системы. Что такое дым, пыль, туман, смог? В чем причина агрегативной неустойчивости этих систем?

280. Охарактеризуйте порошки как дисперсную систему. Перечислите основные свойства и показатели, играющие наиболее важную роль в производстве фармацевтических препаратов.

281. Как классифицируют поверхностно-активные вещества? Чем отличаются коллоидные ПАВ от истинно растворимых ПАВ? Приведите примеры.

282.Что такое критическая концентрация мицеллообразования (ККМ)? Как она определяется? Нарисуйте строение мицелл коллоидных ПАВ при концентрации ПАВ, равной ККМ и концентрации ПАВ, значительно большей, чем ККМ.

283. Какие факторы влияют на ККМ? Как влияет длина углеводородного радикала на ККМ в разных по полярности растворителях?

284. Какими методами получают коллоидные системы? Условия образования коллоидных систем при конденсационных методах получения.

285. Чем вызвана необходимость очистки коллоидных систем? Какие методы очистки антибиотиков Вы знаете?

286. В чем состоит принцип действия “искусственной почки”?

287. Диффузия. Закон Фика. Определение размера коллоидных частиц.

288. Осмос. Осмотическое давление.

289. Седиментация. Седиментационно-дифузное равновесие. Определение радиуса частиц.

290. Сравните оптические свойства истинных и коллоидных растворов. Эффект Тиндаля. Уравнение Рэлея.

291. Определение размера частиц методм нефелометрии.

292. Образование двойного электрического слоя. Правило избирательной адсорбции. Условия образования коллоидной частицы.

293. Почему дзета-потенциал является важной характеристикой коллоидной системы? От каких факторов он зависит?

294. Что такое коллоидная мицелла? Каково ее строение? Где возникают термодинамический и дзета-потенциалы?

295. Что такое агрегат, ядро, гранула, мицелла? Почему гранула имеет заряд, а мицелла – нет? Ответ мотивируйте.

296. Какое явление коллоидных частиц лежит в основе образования тромбов в сосудах организма человека? Как его можно предотвратить? Ответ мотивируйте.

297. На микстурах часто написано “Перед употреблением взболтать!”. Чем вызвана эта надпись? Какие факторы и виды этого явления коллоидных систем Вы знаете?

298. Явление привыканния золей. Коллоидная защита и сенсибилизация.

299. Значение электрокинетических явлений. Электрофорез. Его применение в фармации и медицине.

Высокомолекулярные системы

300. Какие вещества относят к высокомолекулярным? Какое применение они находят в медицине и фармации? Приведите конкретные примеры природных и синтетических ВМС.

301. Какие Вы знаете методы получения и выделения ВМС, как они классифицируются?

302. Что такое полидисперсность ВМС?

Среднечисленная и среднемассовая молекулярная масса. Методы определения молекулярной массы ВМС.

303. Классифицируйте синтетические ВМС по взаимодейстию с биологическими средами. Их применение в медицине.

304. Структура ВМС. Чем обусловлены специфические свойства ВМС?

305. Ограниченное и неограниченное набухание ВМС. Какие факторы влияют на процесс набухания биополимеров?

306. Катионная. анионная и полиамфолитная формы существования белков. Влияние рН.

307. Как влияет рН раствора на форму молекул полиамфолита? Что такое изоэлектрическая точка белка?

308. Есть ли различие в растворении низкомолекулярных и высокомолекулярных веществ? Дайте обоснованный ответ.

309. Из каких стадий складывается процесс взаимодействия ВМВ с растворителем? Рассмотрите влияние природы растворителя и ВМВ на этот процесс. Приведите конкретные примеры.

310. Объясните. Каким уравнением описывается кинетика набухания ВМВ. Какими способами и как можно рассчитать константу набухания ВМВ?

311. Сравните свойства растворов ВМВ со свойствами коллоидных и истинных растворов.

312. Охарактеризуйте вязкость растворов ВМВ, зависимость вязкости от различных факторов. Применимы ли уравнения Ньютона и Пуазейля для характеристики растворов ВМВ?

313. Уравнение Штаудингера. Что такое удельная, приведенная, характе-ристическая вязкости?

314. Обобщенное уравнение Штаудингера. Каков физический смысл константы α в этом уравнении? Каковы минимальное и максимальное значения α, от чего это зависит?

315. Определение молекулярной массы ВМВ вискозиметрическим методом.

316. Какие ВМВ называют полиэлектролитами? Опишите свойства растворов полиэлектролитов на примере молекул белков. Где находят применение полиэлектролиты?

317. Какое состояние белка называют изоэлектрическим? Охарактеризуйте методы определения изоэлектрической точки белков.

318. Какое влияние оказывает рН среды на форму макромолекул белков и вязкость растворов? Какова электрофоретическая подвижность белка в изоэлектрическом состоянии?

319. С какой целью в коллоидные растворы добавляют ВМВ? Объясните действие ВМВ на примере бактерицидных препаратов серебра (колларгол, протаргол).

320. Процесс застудневания и влияние на него различных факторов (температуры, концентрации, рН среды, введение электролитов).

321. Охарактеризуйте основные свойства студней. Какое применение они находят в фармации?

322. Что происходит при добавлении к растворам ВМВ электролитов? Сравните этот процесс с поведением коллоидных растворов при введении в них электролитов.

323. Что представляет собой процесс коацервации? Как он используется в фармацевтической практике?

324. Классификация ВМВ. Методы получения.

325. Структура ВМВ (форма макромолекул, типы связей, внутреннее вращение звеньев, гибкость макромолекул).

326. Полимерные электролиты и неэлектролиты. Полиамфолиты. Изоэле-ктрическая точка и методы ее определения.

327. Набухание и растворение ВМВ. Термодинамика и механизм. Влияние различных факторов. Лиотропные ряды.

328. Вязкость растворов ВМВ. Отклонение от уравнения Ньютона и Пуайзеля. Методы измерения вязкости. Удельная, приведенная и характеристическая вязкость. Уравнение Штаудингера и его модификация.

329. Устойчивость растворов ВМВ и ее нарушение. Высаливание. Зависимость порогов высаливания полиамфолитов от рН среды.

330. Микрокапсулирование, коацервация, микрокоацервация. Биологическое значение.

331. Студни. Синерезис, студни в фармации.

332. Какими факторами обеспечивается устойчивость белковых растворов? Денатурация. Высаливание.

333. Обратимая и необратимая денатурация. Влияние электролитов на процесс осаждения белков. Лиотропные ряды Гофмейстера.

334. Тиксотропия. Синерезис. Биологическое значение синерезиса.