Умови домашніх задач з колоїдної хімії
Домашнє завдання № 1. При дослідженні впливу температури на поверхневий натяг (s) отримані наступні дані (табл. 1).
1. Побудувати графік залежності поверхневого натягу від температури.
2. Обчислити температурний коефіцієнт поверхневого натягу, повну поверхневу енергію і ентропію поверхневого шару.
3. Користуючись наведеними даними, оцінити критичну температуру рідини.
Таблиця 1
| № вари-анта | Речовина | s×103, Дж/м2 | ||||||
| 273 К | 283 К | 293 К | 303 К | 313 К | 323 К | 333 К | ||
| Вода | 75,62 | 74,22 | 72,75 | 71,15 | 69,55 | 67,91 | 66,17 | |
| Мурашина к-та | 39,8 | 38,5 | 37,6 | 36,3 | 35,5 | 34,2 | 33,3 | |
| Етанол | 24,05 | 23,14 | 22,03 | 21,48 | 20,20 | 19,80 | 18,43 | |
| Бутанол | 26,2 | 25,4 | 24,6 | 23,8 | 23,0 | 22,1 | 21,4 | |
| Анілін | 45,42 | 44,38 | 43,30 | 42,24 | 41,20 | 40,10 | 39,40 | |
| Нітробензол | 46,4 | 45,2 | 43,9 | 42,7 | 41,5 | 40,2 | 39,0 | |
| Хлорбензол | 36,0 | 34,8 | 33,5 | 32,3 | 31,1 | 29,9 | 28,7 | |
| Гексан | 20,56 | 19,51 | 18,46 | 17,40 | 16,31 | 15,26 | 14,23 | |
| Масляна к-та | 30,2 | 29,4 | 28,6 | 27,8 | 27,0 | 26,1 | 25,4 | |
| Аміловий спирт | 28,2 | 27,4 | 26,6 | 25,8 | 25,0 | 24,1 | 23,4 | |
| Валеріанова к-та | 29,1 | 28,3 | 27,5 | 26,7 | 26,0 | 25,1 | 24,3 | |
| Капронова к-та | 32,6 | 32,2 | 31,4 | 30,6 | 29,8 | 28,9 | 28,2 | |
| Гексіловий спирт | 30,8 | 30,0 | 29,2 | 28,4 | 27,6 | 26,7 | 26,0 | |
| Енантова к-та | 36,6 | 36,2 | 35,4 | 34,6 | 33,8 | 32,9 | 32,2 | |
| Гептіловий спирт | 34,8 | 34,0 | 33,2 | 32,4 | 31,6 | 30,7 | 30,0 | |
| Пропанол | 23,25 | 22,14 | 21,73 | 21,48 | 20,10 | 19,80 | 18,53 | |
| Пропіонова к-та | 27,1 | 26,2 | 25,1 | 24,6 | 23,3 | 22,9 | 21,5 | |
| Пентанол | 28,8 | 28,0 | 27,2 | 26,4 | 25,6 | 24,7 | 24,0 | |
| Нафтойна к-та | 23,5 | 22,1 | 21,5 | 20,3 | 19,0 | 18,09 | 17,4 | |
| Міристинова к-та | 32,2 | 31,4 | 30,6 | 29,8 | 29,0 | 28,1 | 27,4 | |
| Пальмітинова к-та | 46,6 | 46,2 | 45,4 | 44,6 | 43,8 | 42,9 | 42,2 | |
| Бензидін | 45,02 | 44,01 | 42,95 | 42,84 | 40,85 | 39,70 | 39,0 | |
| Тетрахлорметан | 29,5 | 28,8 | 26,9 | 25,3 | 24,5 | 23,2 | 22,0 | |
| Дихлоретан | 37,8 | 32,2 | 29,5 | 26,7 | 21,3 | |||
| Метанол | 24,5 | 23,5 | 22,6 | 21,8 | 20,9 | 20,1 | 19,3 |
Домашнє завдання № 2.
При достатньо повільному введенні розчину речовини В (концентрація СВ, об'єм VВ) у розчин речовини А (концентрація СА, об'єм VА) можливе утворення золю (табл. 2).
1) Наведіть рівняння хімічної реакції у молекулярній, іонній повній і іонній скороченій формах. Розрахуйте, яка речовина взята у надлишку. Запишіть формулу міцели золю.
2) Вкажіть, до якого полюсу будуть прямувати частинки золю у полі постійного електричного струму? Чому? Як називається це явище? Обчисліть, з якою швидкістю (мм/хв) будуть пересуватися частинки золю, якщо діелектрична проникність середовища ε = 80,1, в'язкість η = 0,001 Па·с, відстань між електродами 30 см, напруга на електродах дорівнює (N×25) В, електрокінетичний потенціал (по модулю) дорівнює ζ = (350-7×N) мВ (де N - номер Вашого варіанту).
Таблиця 2
| № вар. | А | СА, моль/л | VА, мл | В | СВ, моль/л | VВ, мл |
| NiС12 | 0,09 | Li2S | 0,04 | |||
| Рb(NО3)2 | 0,068 | КОН | 0,05 | |||
| Н2SО4 | 0,015 | ВаС12 | 0,02 | |||
| SnС12 | 0,059 | К2S | 0,038 | |||
| МgС12 | 0,02 | NаОН | 0,057 | |||
| NН4СNS | 0,025 | АgNО3 | 0,05 | |||
| (NН4)2S | 0,045 | АgNО3 | 0,094 | |||
| СаС12 | 0,03 | Н2SО4 | 0,095 | |||
| ВаС12 | 0,035 | К2SО4 | 0,067 | |||
| ВеС12 | 0,04 | NН4ОН | 0,08 | |||
| АgNО3 | 0,040 | НС1 | 0,023 | |||
| А1С13 | 0,05 | NаОН | 0,035 | |||
| К2СrО4 | 0,064 | АgNО3 | 0,03 | |||
| NаІ | 0,15 | 1,0 | АgNО3 | 0,095 | ||
| МnС12 | 0,03 | NаОН | 0,04 | |||
| ZnС12 | 0,063 | К2S | 0,047 | |||
| МnС12 | 0,089 | К2S | 0,098 | |||
| FеС13 | 0,034 | NаОН | 0,08 | |||
| К2SО4 | 0,07 | Ва(NО3)2 | 0,034 | |||
| СоС13 | 0,064 | К2S | 0,075 | |||
| Нg2(NО3)2 | 0,047 | Н2SО4 | 0,075 | |||
| АgNО3 | 0,075 | Н2S | 0,02 | |||
| СdС12 | 0,07 | Н2S | 0,053 | |||
| СrС13 | 0,055 | КОН | 0,073 | |||
| FеС13 | 0,06 | Са(ОН)2 | 0,01 |
Домашнє завдання № 3.
При вивченні кінетики коагуляції золю, отриманого відповідно до умови задачі № 2, певним коагулянтом отримали експериментальні дані, наведені у табл. 3 (νΣ - сумарна кількість частинок у 1 м3 золю).
1) Вкажіть, від заряду яких іонів буде залежати поріг коагуляції? Оберіть найбільш економічний коагулятор з погляду найменшої його витрати (у моль) з наступного ряду запропонованих речовин: AlCl3, NaCl, Na2SO4. Відповідь обґрунтуйте за допомогою відповідного правила.
2) Графічним методом встановіть можливість застосування рівняння Смолуховського до даного процесу.
3) Визначте час половинної коагуляції і константу швидкості коагуляції за експериментальними даними.
Таблиця 3
| № вар. | Т, К | Експериментальні данні | |||||||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 13,5 | 11,5 | 8,15 | 6,82 | 5,85 | 4,12 | |||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 2,69 | 2,49 | 2,17 | 2,04 | 1,85 | 1,75 | 1,52 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 5,22 | 4,96 | 4,48 | 2,92 | 2,5 | 2,37 | 2,04 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 20,2 | 19,1 | 15,04 | 9,54 | 5,66 | 2,45 | 0,21 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 20,26 | 16,25 | 9,05 | 6,27 | 5,14 | 4,35 | 3,78 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 10,5 | 8,2 | 5,65 | 3,68 | 2,28 | 1,93 | 1,01 | ||
| τ,с | 0, | ||||||||
| νΣ·10-14 | 15,1 | 11,12 | 8,88 | 7,44 | 6,3 | 5,17 | 4,57 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 5,20 | 4,35 | 3,65 | 3,26 | 2,82 | 2,51 | 2,05 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 2,72 | 2,35 | 2,12 | 1,95 | 1,79 | 1,65 | 1,43 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 10,5 | 6,44 | 5,3 | 4,75 | 3,56 | 3,16 | 2,98 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 2,69 | 2,44 | 2,24 | 2,07 | 1,99 | 1,89 | 1,81 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 20,1 | 11,54 | 9,02 | 7,40 | 5,46 | 4,12 | 3,68 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 15,0 | 10,0 | 8,11 | 6,82 | 5,49 | 4,17 | 2,96 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 2,7 | 2,54 | 2,28 | 1,58 | 1,41 | 1,22 | 0,94 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 20,2 | 13,47 | 6,82 | 4,81 | 3,88 | 3,16 | 2,78 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 10,5 | 7,0 | 6,0 | 4,25 | 3,24 | 3,04 | 2,71 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 5,22 | 4,35 | 2,83 | 2,30 | 1,95 | 1,68 | 1,15 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 20,3 | 9,02 | 7,45 | 5,48 | 4,59 | 4,18 | 3,20 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 5,23 | 4,18 | 3,84 | 2,92 | 2,50 | 2,37 | 2,11 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 15,0 | 13,5 | 10,2 | 8,15 | 6,82 | 5,85 | 4,53 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 2,7 | 2,44 | 2,24 | 2,07 | 1,99 | 1,82 | 1,65 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 10,5 | 8,2 | 5,65 | 3,68 | 2,28 | 2,03 | 1,88 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 2,69 | 2,45 | 2,23 | 2,09 | 1,97 | 1,83 | 1,64 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 20,30 | 16,25 | 9,07 | 6,27 | 5,14 | 4,35 | 3,57 | ||
| τ,с | |||||||||
| νΣ·10-14 | 15,0 | 13,5 | 10,2 | 8,15 | 6,2 | 5,85 | 5,45 |
