Домашнє завдання № 3

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 С_В, об'єм V_В) у розчин речовини А (концентрація С_А, об'єм V_А) 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 (ν_Σ - 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