Вариант 20

Вариант 20.

21.Укажите, увеличится или уменьшится энтропия в следующих процессах: плавление льда, разложение N2O4 (N2O4 = 2NO2), получение аммиака (N2 + 3H2 = 2NH3), растворение поваренной соли в воде. Дайте объяснение на основе представлений об изменении степени упорядоченности в этих системах.
33.Какие реакции являются реакциями первого порядка? Приведите примеры. Вычислите время, необходимое для разложения первоначального количества вещества на 90%, если период полураспада данной реакции первого порядка равен 1000 сек.
47.В чем сущность закона Гротгуса? Как количество прореагировавшего при фотосинтезе вещества зависит от мощности света и от времени облучения растения?
59.Что называется осмосом? Каков его механизм? Каково его биологическое значение? Рассчитайте, пользуясь законом Вант-Г ...

Вариант 20.

21.Укажите, увеличится или уменьшится энтропия в следующих процессах: плавление льда, разложение N2O4 (N2O4 = 2NO2), получение аммиака (N2 + 3H2 = 2NH3), растворение поваренной соли в воде. Дайте объяснение на основе представлений об изменении степени упорядоченности в этих системах.
33.Какие реакции являются реакциями первого порядка? Приведите примеры. Вычислите время, необходимое для разложения первоначального количества вещества на 90%, если период полураспада данной реакции первого порядка равен 1000 сек.
47.В чем сущность закона Гротгуса? Как количество прореагировавшего при фотосинтезе вещества зависит от мощности света и от времени облучения растения?
59.Что называется осмосом? Каков его механизм? Каково его биологическое значение? Рассчитайте, пользуясь законом Вант-Гоффа, осмотическое давление раствора при 200С, если в 1 л его находится 18 г глюкозы.
90.Каковы различия в зависимости эквивалентной электропроводности от разбавления в растворах сильных и слабых электролитов? От каких факторов зависит электропроводность при бесконечном разбавлении?
111.Перечислите мембранные электроды. Как возникает скачок потенциала на мембранном электроде?
139.Объясните сущность нефелометрии. Где применяются нефелометры?
158. Что такое электрофорез? Как величина скорости электрофореза зависит от величины ζ-потенциала? Вычислить величину ζ-потенциала указанного ниже золя.

Диспер.фаза – диспер.среда Скорость перемещения частиц, см/с Градиент внешнего поля, В/см Диэлектрическая проницаемость Вязкость, Пуаз
Сульфид мышьяка-вода 1,73•10-3 8 81 0,01
170.Что такое старение коллоида? Какие приемы используются для стабилизации коллоидных систем?
198.В чем сущность мембранного равновесия Доннана? Вычислите распределение электролита при мембранном равновесии по указанным ниже данным.
Концентрация коллоида Концентрация низкомолекулярного электролита
0,01 1

Вариант 20.

21.Укажите, увеличится или уменьшится энтропия в следующих процессах: плавление льда, разложение N2O4 (N2O4 = 2NO2), получение аммиака (N2 + 3H2 = 2NH3), растворение поваренной соли в воде. Дайте объяснение на основе представлений об изменении степени упорядоченности в этих системах.
33.Какие реакции являются реакциями первого порядка? Приведите примеры. Вычислите время, необходимое для разложения первоначального количества вещества на 90%, если период полураспада данной реакции первого порядка равен 1000 сек.
47.В чем сущность закона Гротгуса? Как количество прореагировавшего при фотосинтезе вещества зависит от мощности света и от времени облучения растения?
59.Что называется осмосом? Каков его механизм? Каково его биологическое значение? Рассчитайте, пользуясь законом Вант-Г оффа, осмотическое давление раствора при 200С, если в 1 л его находится 18 г глюкозы.
90.Каковы различия в зависимости эквивалентной электропроводности от разбавления в растворах сильных и слабых электролитов? От каких факторов зависит электропроводность при бесконечном разбавлении?
111.Перечислите мембранные электроды. Как возникает скачок потенциала на мембранном электроде?
139.Объясните сущность нефелометрии. Где применяются нефелометры?
158. Что такое электрофорез? Как величина скорости электрофореза зависит от величины ζ-потенциала? Вычислить величину ζ-потенциала указанного ниже золя.

Диспер.фаза – диспер.среда Скорость перемещения частиц, см/с Градиент внешнего поля, В/см Диэлектрическая проницаемость Вязкость, Пуаз
Сульфид мышьяка-вода 1,73•10-3 8 81 0,01
170.Что такое старение коллоида? Какие приемы используются для стабилизации коллоидных систем?
198.В чем сущность мембранного равновесия Доннана? Вычислите распределение электролита при мембранном равновесии по указанным ниже данным.
Концентрация коллоида Концентрация низкомолекулярного электролита
0,01 1

Осмос - это самопроизвольный процесс перехода воды через полупроницаемую мембрану, из раствора с большей концентрацией соли в раствор с меньшей концентрацией соли в условиях, когда соль не проникает через мембрану. Процесс останавливается по достижении осмотического равновесия, т.е. когда разница давлений растворов будет равна разности их осмотических давлений. Если с одной стороны от мембраны поместить чистую воду, то при равновесии разница давлений воды и раствора будет равна осмотическому давлению раствора.
Таким образом, осмотическое давление - это избыточное гидростатическое давление на раствор, отделенный от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, при котором прекращается диффузия растворителя через мембрану.
Осмос играет важную роль во многих биологических процессах. Мембрана, окружающая эритроцит, проницаема лишь для молекул воды, кислорода, некоторых из растворенных в крови питательных веществ и продуктов клеточной жизнедеятельности; для крупных белковых молекул, находящихся в растворенном состоянии внутри клетки, она непроницаема. Поэтому белки, важные для биологических процессов, остаются внутри клетки.
Осмос участвует в переносе веществ в стволах высоких деревьев, где капиллярного давления недостаточно для подъема жидкости на большие высоты.
По закону Вант-Гоффа осмотическое давление равно П = СмRT, где
См – солярная концентрация раствора, моль/л.
М(С6Н12О6) = 180 г/моль; n(С6Н12О6) = m/M = 18/180 = 0,1 моль
См = n(С6Н12О6)/Vр-ра = 0,1/1 = 0,1 моль/л
Т = 273 + 20 = 293 К
П = 0,1·8,314·293 = 243,6 кПа
Ответ: 243,6 кПа
90.Каковы различия в зависимости эквивалентной электропроводности от разбавления в растворах сильных и слабых электролитов? От каких факторов зависит электропроводность при бесконечном разбавлении?
Эквивалентная электропроводность как сильных, так и слабых электролитов увеличивается с уменьшением концентрации (т.е. с увеличением разведения раствора V = 1/C), достигая некоторого предельного значения λ0, называемого эквивалентной электропроводностью при бесконечном разведении.
Для слабого электролита такая зависимость эквивалентной электропроводности от концентрации обусловлена в основном увеличением степени диссоциации с разбавлением раствора. В случае сильного электролита с уменьшением концентрации ослабляется взаимодействие ионов между собой, что увеличивает скорость их движения и, следовательно, эквивалентную электропроводность раствора.
Эквивалентная проводимость раствора при данном разбавлении λV пропорциональна степени электролитической диссоциации α электролита в этом растворе.
Для эквивалентной электрической проводимости λv = α(λ+ + λ-)
Подставляя в это уравнение значение λ+ + λ- из уравнения закона Кольрауша, получим
λV= αλ∞, откуда α = λv/λ∞ = λV/(λ+ + λ-)
Таким образом, степень электролитической диссоциации слабого электролита при данном разбавлении равна отношению эквивалентной электрической проводимости при этом разбавлении к эквивалентной проводимости при бесконечном разбавлении.
Для сильных электролитов отношение эквивалентной электрической проводимости при данном разбавлении к эквивалентной проводимости при бесконечном разбавлении дает уже не α, a fλ,— коэффициент электрической проводимости. Он показывает, во сколько раз действительное значение эквивалентной проводимости λV меньше теоретически соответствующей для данной концентрации электролита, т.е.
fλ = λv/λ∞
Сильные электролиты диссоциированы полностью, и число ионов в растворе постоянно. Поэтому можно было бы ожидать, что для растворов сильных электролитов λV= λ∞. Однако это наблюдается только при бесконечном разбавлении раствора, когда влияние ионной атмосферы на движущийся катион или анион сильно ослаблено. Только при этих условиях эквивалентная электрическая проводимость достигает своего предельного значения и складывается из проводимостей λ+ и λ- согласно закону Кольрауша.
Таким образом, коэффициент проводимости сильных электролитов принимает значения меньше единицы не в результате неполной диссоциации, как в случае слабых электролитов, а за счет влияния сил межионного взаимодействия.
fλ, так же как и α, увеличивается с разбавлением раствора. При достаточном разбавлении fλ и α становятся равными единице.
При бесконечном разбавлении эквивалентная электропроводность зависит от подвижностей ионов электролитов.
111.Перечислите мембранные электроды. Как возникает скачок потенциала на мембранном электроде?
Ионселективные (мембранные) электроды – это электрохимические системы, в которых потенциал определяется процессами распределения ионов между мембранной и раствором. При этом распределяются преимущественно ионы одинакового знака заряда. Поэтому мембрана имеет ионную проводимость. Основными мембранными электродами являются стеклянные электроды. Однако широкое применение нашли и электроды с четко выраженной селективностью к ионам K+, Na+, NH4+, Ca2+, Ba2+, Cd2+, Ag+, F-, Cl-, NO3- CN- и т.д. К этому списку относятся и жидкостные электроды для органических ионов, ферментные и субстратные электроды, газочувствительные.
Потенциал на границе раздела фаз возникает за счет ионообменных процессов между ионитом и раствором. Допустим, что ионит содержит ионы L+, способные к обмену с ионами М+, находящимися в растворе:
Эта реакция характеризуется константой равновесия (обмена), которая определяет степень замещения ионов одного рода в ионите ионами другого рода из раствора:
.
При установлении равновесия в системе поверхность мембраны и раствор приобретают электрические заряды противоположного знака, на границе раздела мембрана-раствор возникает двойной электрический слой, которому соответствует скачок потенциала. Отличительной чертой этих электродов является то, что в соответствующих им электродных реакциях не участвуют электроны, потенциал электрода определяется степенью обмена ионами раствора и мембраны.
139.Объясните сущность нефелометрии. Где применяются нефелометры?
Сущность нефелометрии заключается в количественном определении вещества по степени мутности раствора. Между определяемым веществом (ионом) и реактивом происходит реакция, в результате которой образуется труднорастворимое соединение. В основу метода положено сравнение степени мутности исследуемого и стандартного растворов по интенсивности рассеянного ими света. Интенсивность рассеянного света пропорциональна количеству взвешенных частиц в растворе (т.е. концентрации труднорастворимого вещества) и зависит от размеров взвешенных частиц.
Пользуясь методом нефелометрии необходимо выполнять следующие условия:
1)вещества, образующие взвеси, должны быть растворимы ничтожно мало;
2)взвеси должны быть стабильны и не оседать продолжительное время при стоянии;
3)взвеси исследуемого и стандартного вещества необходимо готовить одновременно и одним и тем же способом, чтобы получить частицы одинакового размера;
4)продолжительность определения не должна превышать 15 мин.
Нефелометр - оптический прибор для измерения степени мутности жидкостей и газов по интенсивности рассеяния ими света. Действие нефелометра основано на сопоставлении интенсивности света, рассеянного средой, с интенсивностью рассеяния эталона (мутное стекло и др.). Нефелометры бывают визуальные и фотоэлектрические. Используются при исследовании дисперсных систем.
158. Что такое электрофорез? Как величина скорости электрофореза зависит от величины ζ-потенциала? Вычислить величину ζ-потенциала указанного ниже золя.
Диспер.фаза – диспер.среда
Скорость перемещения частиц, см/с
Градиент внешнего поля, В/см
Диэлектрическая проницаемость
Вязкость, Пуаз
Сульфид мышьяка-вода
1,73·10-3
8
81
0,01
Если поместить золь в постоянное электрическое поле, то, как и в растворах электролитов, заряженные частицы будут двигаться к противоположно заряженным электродам: коллоидная частица с  адсорбированными на ней противоионами – в одну сторону, противоионы диффузного слоя – в другую. Сила, с которой электрическое поле действует на частицы и, следовательно, скорость движения частиц, будет пропорциональна ζ-потенциалу. Движение частиц дисперсной фазы в электрическом поле называется электрофорезом.
Скорость движения частиц дисперсной фазы при электрофорезе, а также скорость движения дисперсной среды при электроосмосе прямо пропорциональны напряженности электрического поля E и диэлектрической проницаемости дисперсионной среды ε и обратно пропорциональны вязкости среды η. Скорость движения частиц дисперсной фазы при электрофорезе U связана с величиной ζ-потенциала уравнением Гельмгольца-Смолуховского (К – постоянная, зависящая от формы частиц дисперсной фазы; для сферических частиц К = 6):
где ζ – дзета-потенциал (электрокинетический потенциал), В; U – линейная скорость электрофореза (1,73·10-3 см/с = 1,73·10-5 м/с), м/с; E – напряженность электрического поля (8,85·10–12 Ф/м); η – вязкость дисперсионной среды (0,01 Пуаз = 0,001 Па·с); ε – диэлектрическая проницаемость среды (для воды равна 81); Н - градиент напряженности внешнего поля (8 В/см = 800 В/м).
= 0,0302 В
Ответ: 0,0302 В