шпаргалка

Агрегативная устойчивость

[ Назад ]

Агрегативная устойчивость – устойчивость системы процессу объединения частиц в более крупный агрегат. Коллоидные системы имеют большую, общую поверхность частиц и обладают большим избытком свободно – поверхностной энергии, при столкновении частиц в ходе теплового движения велика вероятность их сцепления в следствии обычного молекулярного притяжения частиц. При объединении частиц силы понижаются и вся система становится термодинамической. В лиафобных системах на частицах происходит эквивалентная адсорбция ионов электролита. Частицы приобретают одинаковый заряд и отталкиваются, препятствуя объединению. В лиафильных вокруг частиц образуются сольватные оболочки из молекул растворителя. Они не дают сблизиться частицам на расстоянии, где начинают действовать взаимо – притягивающие силы. Эти факторы устойчивости образования зарядов за счет адсорбции ионов и возникновения сольватных оболочек. Кинетическая устойчивость – устойчивость коллоидных частиц против оседания частиц. Факторами яв-ся степень раздробленности частиц или дисперсность системы. Чем меньше частицы, тем медленнее они оседают.



Агрегативная устойчивость эмульсий

Агрегативную устойчивость эмульсий обеспечивают 2 фактора: двойной электродный слой ионов твердых капель и эмульгаторы - в-ва стабилизирующие эмульсии, препятствующие коалесценции капель. Ими могут быть коллоидные ПАВ, ВМС и разные в-ва в виде мелких порошков. Эмульгаторы образуют структуру механический барьер между каплями и окружающей средой. Молекулы и частицы эмульгатора адсорбируются на поверхности капель и образующие вокруг них прочную, упругую, непроницаемую оболочку и не дающую соприкасаться и сливаться жидкости при их столкновении. Эмульгаторы бывают гидрофильные и гидрофобные. Гидрофильные эмульгаторы стабилизируют эмульсии, а гидрофобные стабилизируют эмульгатор



Адсорбционное равновесие

Подвижное равновесие между количеством адсорбируемых и покидающих поверхность молекул в единицу времени наз-ся динамическим адсорбционным равновесием. Адсорбция зависит от температуры. С повышением температуры физическая адсорбция уменьшается. Это происходит в следствии увеличения скорости движения молекул адсорбтива в адсорбционном слое, что ведет к ослаблению их взаимодействия с адсорбентом. Хемосорбция с повышением температуры увеличивается, так как в соот-ии с теоремой активации увеличивается число столкновении молекул адсорбента и адсорбтива, ведущих к химическому взаимодействию.



Адсорбционный слой

Адсорбционный слой – нестабильное образование. десорбированные молекулы переходят в раствор, на их место – адсорбируются другие. При выравнивании скоростей адсорбции и десорбции — равновесие перемещается плотной упаковке адсорб. слоя толщиной в 1 молекулу, происходит максимальное понижение молекулярного давления от поверхностного натяжения. Длину молекулы L рассчитывают, определяя массу в-ва, адсорбированного на 1м2 поверхности: m=v2=1Ld, где d – плотность в-ва.



Аэрозоли

Аэрозоли – туман, облака, пыль и дым. Их получают диспергированием и конденсацией. Особенности аэрозолей – малая вязкость газовой дисперсионной среды и большой молекул газа сравнительно с размером частиц. Поэтому несмотря на небольшой размер частиц в атомах происходит интенсивное Броуновское движение. Частицы захватывают ионы газа и приобретают заряд. Из-зи Броуновского движения и отсутствия факторов стабилизация аэрозолей не устойчива. Частицы объединяются и оседают в газовой среде. В технике аэрозоли получают для лучшего сжигания горючего, угля на электростанциях, в быту аэрозоли используют для окрашивания поверхностей. В виде аэрозолей применяют многие лекарственные препараты для лечения простудных и аллергических заболеваний легких верхних дыхательных путей.



Буферные растворы

Буферные растворы – это растворы, в которых сохраняется постоянная рН при разбавлении или добавлении кислоты или щёлочи. Буферные растворы бывают двух типов: минеральные растворы и белковые растворы.

1-ый тип: кислотные (состоят из слабой кислоты и ее соли: CH3COOH, CH3COONa)

2-ой тип: основные (состоят из слабого основания и его соли:NH4OH, NH4Cl)

3-ий тип: относятся к первому



Буферные системы организма

В организме благодаря работе регуляторных механизмов, включающих несколько буферных систем, осуществляется поддержание постоянного значения рН в тканевых жидкостях и крови. В организме существуют три основные буферные системы: оксигемоглобиновая, гидрокарбонатная, и фосфатная. Буферная система оксигемоглобин – гемоглобин, на долю которой приходится около 75% буферной ёмкости крови, характеризующаяся равновесием между ионами гемоглобина Hb- и самим гемоглобином HHb, являющимся очень слабой кислотой. Hb- + H+ ↔ HHb

Hb- + H2O ↔ HHb + OH-. Гидрокарбонатная система характеризуется равновесием молекул слабой угольной кислоты с образующимися при её диссоциации гидрокарбонат-ионами: HCO3- + H+ ↔ H2CO3; HCO3- + H2O ↔ H2CO + H2O. Фосфатная система характеризуется равновесием между дигидрофосфат и гидрофосфат ионами. HPO42- + H+ ↔ H2PO4-; HPO42- + H2O ↔ H2PO4 + OH-



Гидролиз

Гидролизом называется взаимодействие ионов соли с ионами водорода Н+ или гидрокид-ионами ОН- молекул воды, в результате которого образуется слабый электролит. 1) Если соль составлена из катиона слабого основания и аниона сильной кислоты, то такая соль подвержена гидролизу (по катиону) и реакция ее водного раствора будет кислая (рН<7), например: NH4Cl+H2O ↔ NH4OH+HCl; NH4++HOH ↔ NH4OH+H+; 2) Если соль составлена из катиона сильного основания и аниона слабой кислоты, то такая соль подвержена гидролизу по аниону и реакция её водного раствора будет щелочная ( рН>7), например: KCN + H2O ↔ HCH + KOH; CN- + HOH ↔ HCN + OH- ; 3) Если соль составлена из катиона слабого основания и аниона слабой кислоты, то такая соль подвержена гидролизу и по катиону и по аниону, при этом реакция среды близка к нейтральной, например: NH4CH3COO + HOH ↔ NH4OH + CH3COOH; 4) Если соль составлена из аниона сильной кислоты и катиона сильного основания, то такая соль гидролизу не подвержена и реакция её водного раствора будет нейтральной, например: NaNO3 + HOH ↔ не идёт



Виды устойчивости

Кинетическая – характеризует способность кинетической дисперсной фазы оставаться во взвешенном состоянии.

Агрегативная – характеризует способность частиц дисперсной фазы противостоять их агрегации.

Конденсационная – характеризует способность дисперсных систем сохранять неизменной с течением времени удельную поверхность.



Образование ВМС

ВМС образуются двумя путями: полимеризация – процесс, в котором атомы или молекулы исходного НМ в-ва соединяются друг с другом ковалентными связями и образуют новое в-во – полимер без необычных продуктов. Процесс происходит за счет образования новых или раскрытия кратных связей. Для этого требуется высокая температура и повышение давления; поликонденсация – процесс в котором НМ в-ва соединяются ковалентными связями с образованием полимера и какого либо НМ побочного продукта. Происходит из – за отцепления от мономеров разных атомов с освобождением свободной валентности.



ВМС (вращение звеньев)

ВМС обладает (внутренним вращением звеньев). В следствии поворота каждого атома вокруг ковалентной связи может происходить поворот всей цепи полимера на 360 град на протяжении определенной ее длины. В результате вращения макромолекулы изгибаются и принимают произвольную форму. Разные пространственные формы макромолекул одного и того же полимера наз-ся конформации. Осуществляют только несколько конформаций, так как неограниченному изгибанию цепей полимеров препятствует взаимодействие между молекулами групп составляющую данную макромолекулу. Противоположно заряженные группировки цепей взаимно притягиваются, а одноименно заряженные – отталкиваются. Между группировками цепей часто возникают водородные связи, которые так же фиксируют положение цепи в пространстве. В зависимости от характера связи и молекулярных групп, форма макромолекул при обычных температурах оказываются в виде клубков или извитых нитей. В следствии гибкости макромолекул они способны обратно деформироваться.



Взаимная коагуляция

Взаимная коагуляция – смешивание двух коллоидных р-ов с разноименно – заряженными частицами, ведущая к образованию осадка. Взаимная коагуляция происходит тогда, если суммарный заряд частиц одного золя нейтрализует суммарный заряд другого. При коагуляции золи смесями электролитов наблюдаются разные закономерности коагуляции: 1) вычитание коагулирующего действия (антогонизм). При этом происходит образование пептизаторов, которые хорошо адсорбируются или образование из исходных ионов слабо диссоциирующих молекул; 2) суммированием коагуляции – его действие (аудетивность); 3) усиление коагулирующего действия (синергизм).







ВМС

ВМС – в-ва с М (х) от нескольких тысяч. Особенностью этих соединений яв-ся то, что они состоят из многих тысяч атомов связанных с ковалентными связями. Такие большие молекулы наз-ся макромолекулы. Они состоят из множества подобных или одинаковых группировок. ВМС еще называют полимерами. Они могут быть органическими и неорганическими в-ми. ВМС яв-ся основой жизни. В живых организмах они выполняют ф-ии: структурную, энергетическую, метаболическую, информационную. Большая величина молекул и разнообразие хим-их группировок ВМС придает их р-ам особое св-во, как физиологические р-ры, так и с растворами НМС. По происхождению ВМС делят: неорганические полимеры (алмаз, графит, стекло, глина), органические полимеры: природные (каучук, гликоген), синтетические (синтетический каучук, пластмассы). По последовательности отдельных группировок атомов: собственные полимеры: молекулы состоят из большого числа одинаковых атомов или молекулярных групп. Образуются при полимеризации атомов или молекул какого то исходного НМ в-ва, сополимеры (совместные полимеры): они образуются слиянием нескольких разных НМС. Молекулы состоят из нескольких элементарных звеньев разного хим-го состава и связанных в нерегулярной последовательности. К ним относятся белки и нуклеиновые кислоты; блок-сополимеры, молекулярные группы разного состава связанные в регулярной последовательности. По пространственной структуре молекул: линейные полимеры, разветвленные, сетчатые. По наличию заряда: нейтральные поликатионы, полианионы, полиамфолиты.



Грем

Т. Грем установил что некоторые в-ва обычно трудно растворимы при определенных условиях образуют однородные р-ры. В отличие от обычных в-тв они в этих р-ах образуют не кристаллические, а аморфные остатки. Частицы этого в-ва медленно диффундируют и не способны проходить через полупроводимые мембраны, значит эти частицы были большого размера. Поэтому Грен разделил в-ва на обычные (кристаллоиды) и клееподобные (коллоиды). Это озночает, что кристаллоиды образуют кристалловидные р-ры, а коллоиды - коллоидные р-ры. Такое разделение в-тв относительно, одно и то же в-во можно получить в кристаллическом и коллоидном состоянии. Значит кристаллы и коллоиды не разные классы, а разное состояние в-ва. Эту относительность вывели в своих работах Борьщов А. Н. и Менделеев.



Водородный электрод

Водородный электрод представляет собой платиновую пластинку опущенную в 1 N р-р серной кислоты. Пластинка покрыта очень мелко измельченной платиной для лучшего поглощения газообразного водорода, пропускаемого через р-р около пластинки. С помощью платины большое кол-во молекулярного водорода удерживается в контакте с р-ром. Водород диссоциирует. Электроны поступают в платину и она заряжаеться отрицательно. Ионы водорода переходят в р-р и он на границе с платиной заряжается положительно. Сама платина не участвует в электродной реакции, таким образом водородный электрод представляет собой газовый электрод с металлической ф-ей. При стандартных условиях отрицательный потенциал водородного электрода условно принимают равным нулю при любой температуре.



Второй закон термодинамики

Энергия любого вида может переходить от одного тела к другому только при таком условии, если термодинамический потенциал энергии у первого тела выше, чем у второго.



Высаливание

Чтобы лишить макромолекулы устойчивости, необходимо удалить их сальватные оболочки и понизить заряд. Для этого применяют соли, а сам процесс называют высаливанием. Высаливание – обратимый процесс. После удаления солей в-во возвращается в исходное состояние. По высаливающему действию ионы электролитов образуют последовательность, которая называется лиотропным рядом Гофмейстера:

Ряд для катионов: Li, Na, K,Cs,Ca,Sr,Ba

Ряд для анионов:Цитрат-3 > SO2-4>CI->I->CNS



Броуновское движение

Броуновское движение – хаотичное движение коллоидно – и микроскопически – дисперсных частиц. Оно подобно рою комаров, пляшущих в солнечном луче. Броуновское движение возрастает с увеличением температуры, уменьшением вязкости коллоидного раствора и уменьшением размера коллоидных частиц.

























Диффузионный потенциал

Диффузионный и мембранный потенциалы возникают на границе проводников второго рода разного состава при соприкосновении р-ов разной конц. Растворенное в-во дифундирует в р-р с меньшей конц. При этом более подвижные ионы опережают менее подвижные. Менее конц р-р приобретает заряд быстрых ионов, а более конц р-р – заряд медленных ионов. В далнейшем скорость движения ионов через границу усредняется, потому что быстрые ионы своим притяжением ускоряет медленные а те, тормозят быстрые. Достигается динамическое равновесие и на границе р-ов образуется двойной электрический слой ионов. Разность потенциалов его наз-ют диффузионным. Величена диффузионного потенциала зависит от подвижности ионов и от разности концетрации растворов. Мембранный потенциал возникает на полу проницаемой мембране, разделяющей р-ры эл-ов разного состава или конц. Полупроницаемые мембраны облодают не одинаковой проницаемостью для различных ионов. Они могут пропускать катионы и не пропускать анионы. Полупроницаемость мембран обусловлено не соответствием величены отверстий мембраны и размеров катионов и анионов. Ионы, проникающие через мембрану, скапливаются на ней со стороны менее конц р-ра. Они притягивают через мембрану ионы противоположного заряда, не способные проходить через нее, и по этому скапливающиеся на мембране со стороны более конц-го р-ра. Одна сторона мембраны заряжается отрицательно, а другая положительно.

Диффузия

Диффузия – самопроизвольное выравнивание концентрации в-тв в ходе теплогого движения молекул. Диффузия тем меньше, чем больше размер частиц. В коллоидных р-ах частица больше чем молекула растворенного в-ва в обычных р-ах. Поэтому и диффузии коллоидных р-ов не большая.



Закон аддитивности электропроводности Кольрауша

Кольрауш установил закон независимости движения ионов в разбавленных р-ах или закон аддетивности электропроводности. Экв электропроводность электролита при бесконечном разведении р-ра равно сумме ионных электропроводностей катионов и анионов. (λ∞= λk+ λa)

Ионная электропроводность представляет часть экв-ой электропроводности. Бесконечно разведенного р-ра электролита, обеспечиваемого ионы данного вида. Абсолютная скорость движения представляет индивидуальную постоянную характеристику данного вида ионов. Эта скорость движения в см/сек, которые приобретают данные ионы в данном р-ле в электрическом поле с градиентом потенциала 1 в/см при бесконечном разведении р-ра, т е в отсутствии межионных взаимодействий. Скорость движения ионов сложным образом определяется 4-мя факторами – напряженностью Эл поля, температурой р-ра, межионами взаимодействиями и абсолютной скоростью движения данного вида ионов. Закон Кольрауша показывает, что в реальных растворах между ионами существует электростатическое взаимодействие, которое препятствует свободному перемещению ионов.



Закон Генри-Дальтона

При постоянной температуре растворимости газа Рж, выраженная массой этого газа, растворяющейся в единице объёма жидкости, прямо пропорциональна его парциальному давлению над раствором (Рг): Рж = Крг



Закон Гесса

Тепловой эффект зависит только от вида и состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от процесса, от числа и характера промежуточных стадий. Этот закон лежит в основе термохимических расчетов, он позволяет рассчитывать теплоту реакций, которую нельзя сделать экспериментально. Закон Гесса является следствием из I-го начала термодинамики.

C+O2=CO2, ∆H или

C+1/2 O2=CO, ∆H2

CO+ Ѕ O2-CO2, ∆H3 =>

∆H1= ∆H2+ ∆H3

Следовательно, если известны общий тепловой эффект и тепловой эффект одной из реакций, можно вычислить тепловой эффект второй промежуточной стадии.



Следствия закона Гесса

Тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования исходных веществ; теплота (стандартная энтальпия) образования органического соединения равна разности между теплотой сгорания простых веществ, из которых оно может быть получено, и теплотой сгорания самого соединения.



Закон действующих масс

Скорость химической реакции при постоянной температуре прямопропорциональна действующим массам - молярным концентрациям реагирующих веществ, взятых с учётом их стехиометрических коэффициентов:

mA+nB=pC+qD

V=kcm(A)cn(B), где k – коэффициент пропорц. (константа V)



Закон Рауля

Относительное понижение давления пара растворителя над раствором равно мольной доле растворённого вещества, т. е. отношению количества молей растворённого вещества к суммарному количеству молей растворённого вещества и растворителя: P0-P/Po = n/n+N



Закон равновесия фаз

В равновесной термодинамической системе, на которую влияют только температура и давление, число степеней свободы (С) равно числу независимых компонентов (К) минус число фаз(Ф) плюс 2. С=К-Ф+2



Классификация гальванических элементов

Гальваническим элементом наз-ся система, в которой хим-ая энергия в-тв превращается в электрическую. По термодинамической характеристике работы гальванические элементы делятся на обратимые и не обратимые. В обратимые элементы поступление Эл. Энергии из вне обращают все хим. процессы и приводят элемент в исходное сост., предшествующие выполнению им электрической работы. К обратимым элементам принадлежит, элемент Якоби – Даниэля. В необратимых элементах происходят термодинамические необратимые процессы. Примером такого элемента может быть элемент Вольта. По наличию жидкостной границы во внутренней цепи различают элементы с переносом и без переноса. С переносом – элемент Якоби – Даниэля. Без переноса – элемент Вольта.



Коагуляция

Процесс самопроизвольного объединения коллоидных частиц с дальнейшим выпадением в осадок. Коагуляцию вызывают различные процессы – встряхивание, перемешивание (т. к. увеличивается вероятность столкновения). Молекулярно-кинетический механизм коагуляции: в основе механизма лежит преодоление электростатического отталкновения частиц и барьерного эффекта их сольватных оболочек. Для этого необходимо увеличить скорость движения частиц и число их столкновений. Также, чаще всего в растворы предварительно добавляют электролит, который нейтрализует заряд частиц.

Избирательность адсорбции + правило Панета-Фаянса

Характерным признаком адсорбции яв-ся её избирательность или специфичность. Это значит, что каждый адсорбент адсорбирует не любые в-ва, а только одно или несколько определенных в-тв. Избирательность адсорбции объясняется тем, что должно произойти случайное совпадение в распределении электронной плотности молекул адсорбента и адсорбтива по типу «ключ – замок». Другими словами должно быть определенное химическое сродство между адсорбентом и адсорбтивом. Избирательность адсорбции яв-ся основой ее практического применения. При эквивалентной адсорбции адсорбируются ионы имеющие в своем составе адсорбенты. Объясняется это тем что адсорбируемые ионы включаются в его структуру и достраивают его. Эта закономерность сформулирована в виде правила Панета – Фаянса: при эквивалентной адсорбции адсорбируются те ионы, имеющие в своем составе такие же атомы или группировки как и в составе адсорбента.



Импирическое уравнение адсорбции Фрейндлиха

Г. Фрейндлих предложил империческое уравнение адсорбции, т е уравнение, не вытекающее из теоретических рассуждений, а подобранное опытным путем.

x/m=a*c1/n Здесь х – кол-во адсорбированного в-ва, m – масса адсорбента, С – равновесная концентрация адсорбированного в-ва в прилегающем газе или р-ре, а и n – имперически подобранные константы.



Катализ

Катализ – это изменение скорости реакции под действием катализатора. Катализатор – это вещество, которое не расходуется, но увеличивает скорость реакции. Ингибитор – вещество, которое не расходуется, но уменьшает скорость реакции. Катализ может быть гомогенным и гетерогенным. При гомогенном катализе реагирующее вещество образует одну фазу, а при гетерогенном катализе катализатор является самостоятельной фазой.



Классификация эмульсий

Классифицируют по 2 признакам: по полярности жидкостей эмульсии; по концентрации жидкости, находящееся в виде капель. 1) В эмульсиях жидкость полярна (вода), неполярных (масло). Прямые эмульсии – капли масла в воде (молоко). Обратные – капли воды в масле (сливочное масло). 2) По концентрации 3 типа эмульсий: а) разбавленные, с концентрацией диспергированной жидкости до 0,1 объемных %; б) концентрированные – до 47-ех объемных %; в) высококонцентрированные до 74-ех объемных %. Для определения типа используют разные методы. Например, к эмульсии добавляют краситель, растворитель только в одной из жидкостей, либо в масле, либо в воде. Наблюдают эмульсию под микроскопом и определяют тип.



Коагуляция золей

Коагуляция золей происходит при смешивании разл. золей, частицы кот. имеют противоположный заряд. Происходит взаимная нейтрализация кол. частиц и исчезает электростатическое отталкивание. Частицы объединяются в агрегаты, происходит коагуляция. Это явление используется при выделении каучука из латекса, при окраске тканей, очистки промышленных вод. Вода закрытых водоемов загрязнена кол. частицами. (глина, отходы, раст.) Эти частицы заряжены отрицательно. Поэтому добавляются кислоты – сернокислый Al и Fe. В воде эти соли гидр-ся и образуют положительно заряженные коллоидные частицы гидратов окиси Al или Fe. Затем взаимодействуют с отрицательно заряженными природными коллоидными частицами, объединяются и оседают. Коагуляция золей электролитами подчиняется правилу Шульца-Гарди. При коагуляции золей смесями электролитов наблюдают различные закономерности коагуляции:

1 – антагонизм (CaCl2 и NaCl) 2- аддитивность (KCl и NaCl)

3- синергизм (CaCl2 и HCl)



Коллоидная защита

При добавлении полимера к коллоидному раствору его молекулы адсорбируются на коллоидную частицу и придают им гидрофильный характер. Коллоидные частицы окружаются сольватными оболочками макромолекул и поэтому становятся более устойчивыми к коагулирующему действию электролитов. Это явление называется коллоидной защитой. Например, в организме белки плазмы крови защищают от объединения и увеличения размеров частицы.



Комплексные соединения

Комплексные соединения – соединения, в узлах кристаллов которых находятся комплексы, способные к самостоятельному существованию в растворе



Кондуктометрия

Определение эл-ти р-ов наз-ся кондуктометрией. Все кондуктометрические определения сводятся к измерению сопротивления р-ра и последующему расчету удельной, эквивалентной электропроводностей и различных констант. Для наиболее точного измерения сопротивления р-ов применяют композиционный метод, при этом используют переменный ток. В соот-ии с этими требованиями приборы для измерения Эл-тей р-ов работают по схеме моста Ф. Кольрауша. Виды кондуктометрического анализа: кондуктометрическое определение степени и константы диссоциации слабых электролитов, кондуктометрическое титрование, кондуктометрическое определение растворимости трудно растворимых солей, кондук. определение общего содержания солей в водных р-ах.



Кондуктометрическое титрование

При титровании в р-ре вследствие реакций нейтрализаций или осаждения уменьшается конц. ионов исходного электролита. Поэтому удельная электропроводность р-ра постепенно изменяется. В точке эквивалентности связывается последние ионы исходного электролита и появ-ся первые избыточные ионы электролита, добавляемого при титровании. Поскольку подвижность разных ионов не одинакова, в точке эквивалентности происходит резкое изменение удельной электропроводности р-ра. Оно определяет кол-во титруещего электролита, израсходанного на титровании до скочка электропроводности, и расчитывает конц титруемого р-ра. Кондук-им титрованием можно анализировать смеси сильных и слабых кислот и оснований, смесь галогенидов, мутных и окрашенных р-ов, когда невозможно использовать цветные индикаторы.



Контактный потенциал

Контактный потенциал возникает на границе проводников первого рода – с электронной проводимостью (металлов, графита и др.). В металлах атомы расположены близко друг к другу, создаются зоны свободного перемещения электронов и возникает электронный газ. При соприкосновений разных металлов электроны будут переходить из одного металла в другой. Поэтому в одном металле создается избыток электронов и он заряжается -, а в другом +. На границе металлов образуются равновесные двойной электрический слой разность потенциалов, которого и наз-ся просто контактным потенциалом.

























Координационная теория Вернера

1) В комплексных соединениях один из атомов-комплексообразователь (центральный атом); вокруг него определенным образом координированы лиганды.2) Центральный атом с лигандами связан донорно-акцепторными связями (или электростатически) и обр-т внутреннюю координационную сферу соединения – комплексный ион, который при написании заключают в квадратные скобки.3) В большинстве случаев число лигандов, непосредственно связанных с центральным атомом, называется координационным числом, которое принимают за 2, 4, 6. 8.

4) Внутренняя сфера обладает определенной устойчивостью и имеет заряд равный Σ комплексообразователя и лигандов. 5) Ионы, располагающиеся на более далеком расстоянии от центрального атома, образуют внешнюю координационную сферу.





Лиофобные коллоидные системы

Лиофобные коллоидные системы можно получить либо объединением молекул коллоидных частиц, либо разделением твердых в-тв до размеров коллоидных частиц. Есть два метода: конденсационный и диспергеционный. Конденсационный метод делится на физ-ую и хим-ую конденсацию. Физ-ая конденсация: способ замены растворителя при помощи конденсации паров в-тв. Хим-ая конденсация: перенасыщение р-ра трудно – растворимыми в-ми в момент его образования в ходе разных хим-их реакций. Диспергеционный метод делится на физ-ую и хим-ую. Физ-ое диспергирование: размалывание в-тв в коллоидных мельницах или с помощью ультразвука. Хим-ое диспергирование: перевод в-тв из рыхлого, аморфного осадка в коллоидный р-р под действием бептизаторов – электролитов, вступающих в химическое взаимодействие с в-ом осадка с образованием продуктов реакции, ионы которого могут абсорбироваться на агрегата в-ва находящегося в осадке. Придается одноименный заряд, после чего частицы отталкиваются и переходят в р-р. Нужно соблюдать три условия: 1) выбрать адекватный метод получения, который позволил бы частицы коллоидного размера; 2)а в момент образования коллоидных частиц они должны быть не растворимыми в дисперсной среде; 3) наличие стабилизатора (для лиофобных частиц такой стабилизатор – электролит) сообщающего устойчивость

коллоидным системам.



Определение степени и константы диссоциации

Измеряют сопротивлением р-ра слабого электролита известной конц. Рассчитывают его удельную электропроводность, затем вычисляют эквивалентную электропроводность. Далее по табличным данным абсолютных скоростей движения или подвижностей ионов Эл-та, используя з-н Ф. Кольрауша, рассчитывают предельную эквивалентную электропроводность. После этого по отношению С. Аррениуса определяют степень диссоциации Эл- та. Полученные данные позволяют рассчитать константу диссоциации К по закону разведения В. Оствальда Определение подобным методом степени и константы диссоциации воды позволило установить постоянство ионного произведения воды и развить далее представления о кислотных и основных св-ах воды р-ров.



Лиофобные коллоидные частицы

Лиофобные коллоидные частицы представляют собой агрегаты из молекул труднорастворимого в-ва, имеющие кристаллическое строение. Сам кристаллический агрегат состоит из отдельных молекул – ядро, частицы. На ядре происходит эквивалентная адсорбция ионов электролита присутствующих в р-ре. Такой электролит ионогенный. Адсорбция ионов происходит с правилом Панета – Фаянса. Ионы адсорбирующегося на в-ве ядра – потенциалоопределяющего, т/к именно они определяют знак заряда частиц. Поверх потенциалов определяющих ионов адсорбируются ионы противоположного заряда – противоионы. Часть противоионов адсорбируется очень прочно, так что на ядре частицы образуются адсорбционный слой. Адсорбционный слой прочно удерживается, так что создаются гранулы. Гранулы свободно перемещаются в р-ре. Она имеет заряд С-ия потенциалопределяющих ионов больше С-ии противоионов в адсорбционном слое. Другая часть противоионов адсорбирует не прочно и участвует в тепловом движении. Они в совокупности образуют поверх адсорбционного слоя диффузный слой.



Методы очищения коллоидных систем

Надо очищать от примесей низко – молекулярных соединений (такие примеси электролиты), так как они со времени вызывают разрушение коллоидных систем. Есть три способа очищения: диализ, электродиализ и ультрафильтрация. Диализ: удаление помощью мембраны низко молекулярных соединений из коллоидных р-ов и р-ов ВМС. При этом используют св-во мембран пропускать молекулы и ионы малого размера и задерживать коллоидные частицы и макромолекулы. Этот метод основан на процессе диффузии. Электродиализ: метод увеличения скорости диализа. В р-р помещают электроды и пропускают ток. Ультрафильтрация: метод основан на продавливании разделяемой смеси через фильтры спорами, пропускающими только молекулы и ионы низко – молекулярных в-тв



Потенциометрическое титрование

Потенциометрическим титрованием называется метод определения концентрации растворов электролитов. метод заключается в измерении ЭДС в гальванической цепи при титровании. Метод используют для анализа сложных смесей различных соединений.



Правило Вант-Гоффа

Осмотическое давление равно тому давлению, которое оказывало бы раств-е вещество, если бы оно находилось в газообразном состоянии при той же температуре, занимало V=Vр-ра; Pосм.= C(x) RT



Молекулярное давление

Над границей разделов масс поверхностные молекулы, атомы или ионы имеют неуравновешенную свободную часть силового поля. Они притягиваются ниже лежащими молекулами фазы и это притяжение не компенсируются равноценным притяжением со стороны прилегающей фазы. Поэтому весь поверхностный слой как бы оказывает на фазу давление, называемое молекулярным. Точка энергии молекулярного давления наз-ся свободной поверхностной энергией. Она пропорциональна поверхностному натяжению и площади поверхности. Формула: F= ŏS. Здесь F-свободная поверхностная энергия в Дж, ŏ - поверхностное натяжение в Дж/м, S-площадь поверхности в м2. Самопроизвольное изменение концентрации в-тв на границе раздела фаз по сравнению с концентрацией внутри одной из фаз наз-ся адсорбцией.



Нефелометрия

Нефелометрия: измеряет интенсивность светорассеивания или мутности р-ра. Измерение интенсивности р-ра позволяет определить путем сравнения со стандартным р-ом, размер частиц и концентрации р-ра.



Осмос

Осмос – одностороннее проникновение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей.





Образование эмульсий

Разбавленные эмульсии (до 0,1 объемных %). Образуется без эмульгаторов или под действием ПАВ. ПАВ снижает поверхностное натяжение на границе двух жидкостей. По св-ам разбавленных эмульсий они близки к лиофобным золям. Это высокодисперсные эмульсии; капли очень малы, т е как у коллоидных частиц. Есть Броуновское движение, диффузия капель, рассеивание света, седиментационно – устойчивы. Капли заряжены из – за адсорбции на них ионов. Под действием электролитов коагулирует, агрегато – устойчивы, так как они малы, есть заряд капель, малое число капель. Концентрированные эмульсии (от 0,1 до 47 объемных %). Образуются только в присутствии эмульгаторов. Капли одинаковые, шарообразные, соприкасаются но не деформируются. Размер большой и диффузии очень малы. агрегативно и кинетически не устойчивы, Броуновское движение малое. Из – за большого числа молекул велико столкновение между ними, из – за чего капли сливаются. Высококонцентрированные эмульсии (более 74-ех объемных %). Капли деформируют друг друга. Имеют форму многогранников, разделены тонкой дисперсной средой, Броуновское движение отсутствует, диффузия и седиментация отсутствует, так как дисперсная среда неподвижна. Такие эмульсии малотекучи.



Окислительно-восстановительный потенциал

Окислительно-восстановительный потенциал представляет заряд, возникающий на проводнике, опущенном в р-р, содержащий одновременно окисленную и восстановленную форму какого либо соединения, т.е. Окислительно-восстановительную систему. Рассмотрим раствор, содержащий хлорное и хлористое железо. При избытке в р-ре хлорного железа FeCl3, окисленная форма железа Fe3+ будет восстанавливаться. Необходимые для этого электроны поглощаются от металлического проводника, погруженного в р-р FeCl3 и FeCL2. Устанавливается динамическое равновесие. Проводник при этом заряжается положительно виду недостатка электронов, а р-р отрицательный из – за избытка анионов. При избытка в р-ре хлористого железа двухзарядные ионы железа окисляются. Их электроны передаются медпроводнику. Он заряжается отрицательно, а р-р положительно. И в этом случае тоже устанавливается динамическое равновесие. Величина редокс – потенциала определяется вариантом уравнение В. Нернста, в котором учитывается константа равновесия ОВП, зависящая по закону действующих масс от конц. окисленных и вост. форм соединения – Сокисл и Свосст

Eredox = E0redox + 0, 0001983 T/n * lg Cокисл./Свосст.

Здесь Eredox – редокс-потенциал в вольтах, E0redox - стандартный или нормальный редокс–потенциал. Это потенциал электрода при равных конц. в р-ре окисленной и вост. форм соединения, n –число электронов, освобождаемых молекулой или ионом восстановленной формы при переходе ее в окисленную форму.



Обращение фаз

Обращение фаз – превращение эмульсий одного типа в эмульсию другого типа. Капли эмульсии сливаются, а жидкости в которой они нах-ся, сама дробится на капли, которые уже распределяются в жидкости из первоночальных капель. Обращение происходит из – за изменения природы эмульгатора, она становится неспособна стабилизировать исходную эмульсию. Обращение фаз эмульсий происходит и за счет разрушения барьера из эмульгатора на каплях.

Теплота образования(Энтальпия)

Теплота образования – тепловой эффект реакции образования 1 моль какого-либо в-ва из простых веществ при 238К, 1 атм. Теплоты образования используют для вычислений тепловых эффектов реакций.



Осмотическое давление

Осмотическое давление – величина, измеряемая типичным гидравлическим давлением, которое нужно приложить к раствору, чтобы осмос прекратился.

Pосм.= C(x) RT



Пены

Пены – микрогетерогенные системы, состоящие из деформированных пузырьков газа и разделяющих их тонких прослоек жидкости или твердого тела. Есть пены жидкие и пены твердые. Твердые пены всегда образуются из жидких в результате застывания жидкости. Пены получают диспергационными и конденсационными методами. Диспергационный: газ продувают в жидкость, перемешивают или встряхивают жидкость с газом. Конденсационный: пузырьки газа выделяются из жидкости в процессе вспениваются при резком понижении давления, при кипячении р-ра. Пенообразователи – подобные эмульгаторам в эмульсиях пенообразователями могут быть ПАВ, белки, тонкие порошки твердых в-тв. Молекулы пенообразователя адсорбируются на поверхности пленок жидкости. Таким образом, что их углеводородные радикалы обращены в сторону газа, а полярные группы – в сторону жидкости. Молекулы пенообразователя расположены плотно. Они создаются на границе газ – жидкость непроницаемой барьер. Они препятствуют соединению пузырьков газа. Разрушение пены происходит из – за стекания жидкости из пленок в узлы каркаса и от верхних частей пены к нижней, а так же в результате диффузий газа из мелких пузырьков в крупные. Пены – пищевые продукты (хлеб, зефир). Пенообразование используют в производстве строительных материалов (пенобетон, пенопласты). При недостатке кислорода больным дают кислородные коктели – густые пены полученные при смешивании кислорода.



Первое начало термодинамики

Первое начало термодинамики – при сообщении термодинамической системе определенного количества теплоты Q в общем случае происходит приращение внутр. E системы (∆U) и она совершает работу(A) против внешних сил: Q= ∆U+A (закон сохранения энергии в применении к термодинамическим процессам)



Поверхностно-активные вещества

Поверхностно-активными веществами веществами в водных растворах являются вещества, имеющие дифильную природу, т.е. имеющие в своих молекулах полярные и неполярные группы одновременно. (Полярными группами являются карбонильная, карбоксильная, гидроксильная, аминогруппа, амидная и сульфгидрильная, неполярными – алифатические и ароматические углеводородные радикалы). Полярные группы хорошо взаимодействуют с H2O, что обеспечивает растворимость ПАВ. В адсорбц. слое полярные группы ПАВ обращены в сторону воды. Неполярные – беспорядочно на поверхности, но обязательно направлены в сторону полярной фазы, к поверхности воды. При увеличении концентрации ПАВ кол-во адсорбированных молекул увеличивается. Уплотняясь, углеводородные радикалы встают вертикально в направлении от поверхности раствора к др. фазе (воздуху) – «частокол Ленгмюра». ПАВ делят на короткоцепочные и длинноцепочные. К короткоцепочным ПАВ относятся в-ва с небольшой молекулярной массой (масляная к-та, амиловый спирт). Длинноцепочными ПАВ являются соединения с большой молекулярной массой, такие, как высшие спирты, жирные кислоты.



Поверхностно-неактивные вещества

Поверхностно-неактивными веществами являются растворимые полярные вещества. Это различные углеводы и соли. В растворе их ионы сильно сольватируются, повышая поверхностное натяжение раствора.





















Полуколлоиды

Полуколлоиды – это низкомолекулярные в-ва, хорошо растворимые в воде и образующие истинные р-ры при определенных условиях. Так же они могут образовывать коллоидные р-ры. Полуколлоиды имеют дифильную природу. Их молекулы состоят из полярной и неполярной частей. Полярная группа: карбоксильные, карбонильные, гидроксильные и аминогруппы. Не полярные группы: алифатические и ароматические углеводородные радикалы. Полярные группы хорошо взаимодействуют с водой и обеспечивают растворимость полуколлоидов. Неполярные – вытесняются из полярной воды, обеспечивая тем самым взаимодействие молекул полуколлоидов друг с другом, приводящие к образованию коллоидных мицелл. Необычность физ-их св-тв р-ов заключается в том, что с ростом концентрации р-ра физические св-ва его изменяются. После достижения определенной концентрации дальнейшее изменение физ-их параметров прекращается. Это явление объясняет гипотезу Мак – Бена. Согласно ей при низких концентрациях в р-ре имеются только молекулы и ионы полуколлоида. Но после достижения этой концентрации из молекул образуются мицеллы. Сначала мицеллообразование прекращается изменение физ-их параметров р-ра.



Поляризация

Внутренняя среда организма представляет проводник второго рода – имеет ионную проводимость. Проведение тока в ткани обеспечивают неорганические ионы К, Na, Cl, HCO3, H2PO4 а так же меньшей степени ионы слабых органических кислот, белки и другие органические соединения. Живые ткани показывают большое сопротивление постоянному току. Это объясняется поляризацией. Общее сопротивление живых тканей постоянному току складывается из емкостного сопротивления клеточных мембран и обычного омического сопротивления жидкости меж клеточных пространств. Сопротивление тканей переменному току меньше чем постоянному. Это объясняется отсутствием поляризации. Емкостное сопротивление мембран оказывается небольшим. Пропускание тока умеренной силы через ткани и органы используют в клинике для диагностики и лечения заболевания. Под катодом лечат параличи. Под анодом – невриты, хранические боли. Перед наложением электродов вводят ионы лекарств. Переменный ток или УВЧ – различные виды диатермии.



Порошки

Порошки – разновидность аэрозолей с твердыми частицами. Их размер 10-4 - 10-7 м. Частицы в порошках прилегают друг к другу не плотно, только отдельными участками своей поверхности. Между частицами действуют физ-ие силы. Чем более полярнее молекулы в-ва, тем больше силы сцепления между частицами. Со временем частицы порошка под действием сил тяжести сближаются и число контактов между ними возрастает. При этом увеличивается действие сил молекулярного притяжения между частицами и весь порошок становится более устойчивым к механическому перемешиванию. Происходит слеживаемость. Слеживаемость тем выше, чем сильнее силы м/молекулярного взаимодействия, чем ниже и разнообразнее по размеру частицы и чем выше плотность в-ва частиц. При малых силах сцепления частиц. При интенсивном пересыпании или при обдувании происходит распыление порошков. Распыляемость больше у порошков со средним размером частиц, они не тяжелы и сила сцепления между ними меньше. Поэтому гидрофобные порошки имеют большую тянучесть и распыляемость чем гидрофильные порошки. На распыляемость влияет влажность воздуха так как сконденсированная между частицами вода повышает их сцепление.



Потенциалы

В организме возникают различные биоэлектрические потенциалы. По механизму возникновения они подразделяются на окислительно-восстановительные потенциалы и потенциалы ионной природы. К потенциалам ионной природы относят токи действия, потенциал повреждения и клеточный потенциал. Клеточный потенциал называется мембранным. Мембранный потенциал появляется на плазматических мембранах клеток вследствие наполнения клеток ионами калия и удаления из них ионов натрия. Окислительно-восстановительные потенциалы в организме возникают из-за неравномерного распределения электронов между органеллами и протоплазмой.



Потенциалы ионной природы

В организме возникают потенциалы ионной природы. К таким потенциалам относятся клеточный потенциал покоя, токи действия и потенциал продвижения.



Потенциал-опред. ионы

Потенциал-опред. ионы – ионы, адсорбирующиеся непосредственно на ядре (определяют знак заряда)



Потенциометрический метод измерения pH р-ра

Сущность потенциометрического метода определения рН р-ов состоит в измерении потенциала специального ионоселективного электрода, у которого он зависит от конц. Иона водорода исследуемом р-ре. Электродами сравнения при потенциалометрическом определении рН могут служить только электроды, потенциал которых постоянен и не зависит от присутствия ионов водорода в р-ре. Этим требованиям удовлетворяют электроды второго рода. Из них применяются ртуть используемый в каломельном электроде.



Правило Г. Дюкло и П. Траубе

Г. Дюкло и П. Траубе установили правило, что в гомологическом ряду алифатических соединений удлинение углеводородной цепи на одно звено –CH2- ведет к увеличению поверхностной активности ПАВ в 3-3,5 раза, т.е. в геометрической прогрессии.



Правило Ле-Шателье

Если в стационарной системе изменить какой-либо из параметров, определяющих её постоянство (температуру, давление, энтропию, энергию Гиббса), то в системе возникают процессы, способствующие уменьшению произведённого воздействия.



Природные эмульсии

Природные эмульсии – молоко, сырая нефть. Эмульсии – сливочное масло, кефир, маргарин, соусы. В технике эмульсии используют как смазочно – охлождающие жидкости при обработке металлов. Жиры, потребляемые пищей усваиваются после эмульгирования их в кишечнике. Эмульгаторы – выделяемые печенью желчные кислоты, натриевые, калиевые соли высших жирных кислот, образований в кишечнике эмульсий нужно для увеличения общей поверхности жировых капель и быстрого расщепления жиров ферментами – липазами. После всасывания жир поступает в лимфу и дальше в кровь и ткани в виде мелких капель – хиломикронов.в этот момент плазмы крови и лимфа представляют собой эмульсию. Хиломикроны стабилизированы белками. В клинической практике используют лекарства в виде эмульсий при невозможности приема пищи через рот эмульсию соевого масла и яичных фосфолипидов в воде водят внутривенно. Некоторые формы лекарств действуют лучше в виде эмульсий: они лучше всасываются.









Противоионы

Противоионы – ионы противоположного заряда. Образуется адсорбционный слой, кот. удерживается на ядре иона. Так, что создается единое целое – гранула. Часть противоионов адсорбируется непрочно и участвует в тепловом движении (располагаются рыхло). Гранула с диффузным слоем образует мицеллу. Она электронейтральна.



Растворы

Растворами являются гомогенные системы, состоящие из двух и более компонентов. Если гомогенная система жидкая, то это случай образования жидкого раствора, например, море, океан. Также бывают твёрдые растворы (сплав металлов) и газовые смеси (воздух). Для жидких веществ используется понятие растворитель, растворённое вещество.

Kw={Н+} {ОН-}=const=100*10-14. Величину Kw называют ионным произведением воды. Эта величина постоянна при данной температуре.



Свойства эмульсий

Разбавленные эмульсии (до 0,1 объемных %). Образуется без эмульгаторов или под действием ПАВ. ПАВ снижает поверхностное натяжение на границе двух жидкостей. По св-ам разбавленных эмульсий они близки к лиофобным золям. Это высокодисперсные эмульсии; капли очень малы, т е как у коллоидных частиц. Есть Броуновское движение, диффузия капель, рассеивание света, седиментационно – устойчивы. Капли заряжены из – за адсорбции на них ионов. Под действием электролитов коагулирует, агрегато – устойчивы, так как они малы, есть заряд капель, малое число капель. Концентрированные эмульсии (от 0,1 до 47 объемных %). Образуются только в присутствии эмульгаторов. Капли одинаковые, шарообразные, соприкасаются но не деформируются. Размер большой и диффузии очень малы. агрегативно и кинетически не устойчивы, Броуновское движение малое. Из – за большого числа молекул велико столкновение между ними, из – за чего капли сливаются. Высококонцентрированные эмульсии (более 74-ех объемных %). Капли деформируют друг друга. Имеют форму многогранников, разделены тонкой дисперсной средой, Броуновское движение отсутствует, диффузия и седиментация отсутствует, так как дисперсная среда неподвижна. Такие эмульсии малотекучи.



СЕДИМЕНТАЦИЯ

Седиментация – процесс осаждения коллоидных частиц под действием силы тяжести. Седименгтационное равновесие состояния, когда уравниваются седиментация и диффузия, противодействующая процессу седиментации. Седиментационное равновесие приводит к разделению частиц по высоте р-ра в соответствии с размером частиц. Скорость оседания частиц под действием силы тяжести пропорциональна квадрату радиуса частицы, разности плотностей дисперсной фазы и дисперсной среды и обратно пропорциональна вязкости. Скорость увеличивается с увеличением радиуса частицы, с увеличением плотности дисперсной фазы и с понижением вязкости.



Солюбилизация

Солюбилизация – растворение нерастворимых в данном растворителе в-тв под действием добавляемых в р-р коллоидных ПАВ. При солюбилизации молекулы нерастворимого в-ва попадают внутрь мицелл полуколлоида, где окружаются группировками такой же полярности. В-во растворяется внутри и оказывается защищенным от растворителя, в котором оно не растворимо. Таким образом растворимость в-ва увеличивается. Солюбилизация возможна лишь при концентрации ПАВ в растворе выше ККМ, так как в-во растворяется в мицеллах. Солюбилизация наз-ся прямой, если не растворимое в-во растворяется в полярном растворителе. Солюбилизация в органическом растворителе яв-ся обратной, так как в-во растворяется в обратных мицеллах. Солюбилизация лежит в основе моющего действия ПАВ.



Стабилизатор

Стабилизатор – вещество, препятствующее выпадению в осадок или укрупнению частиц. Стабилизаторами являются ПАВ, ВМС, ионы электролитов.



Строение мицелл

Строение мицелл полуколлоидов зависит от хим-ой природы полярных и неполярных радикалов, а так же от концентрации р-ра и вида растворителя. При преобладании гидрофильности полярных групп при такой концентрации водного р-ра образуются сферические мицеллы. В них полярные молекулы обращены в наружу и взаимодействуют с водой, а неполярные – направлены внутрь и образуют сердцевину. По структуре такие мицеллы образуют ультромикрокапельками, так как углеводородные радикалы расположены не упорядочено, участвуют в тепловом движении и образуют жидкую среду агрегатного растворителя. С увеличением концентрации р-ра полуколлоиды сферические мицеллы преобразуются в двухслойные пластинчатые, они преобладают при высокой концентрации р-ра. Углеводородные радикалы обращены внутрь мицелл параллельно друг другу. Такое строение придает жидко – кристаллическую структуру, а полуколлоиды наз-ся жидкими кристаллами.



Суспензии

Суспензии – микрогетерогенные системы, в которых частицы нах-ся в жидкости. Размер частиц 10-4 - 10-7 м. Суспензии рассматривают, как взвеси порошков в жидкости. Для обеспечения устойчивости к суспензиям добавляют ПАВ и ВМС, создающих прочные адсорбционные слои и препятствующие слои их объединению. Из – за большого размера частиц суспензии различаются от коллоидных р-ов по молекулярно-кинетическим и оптическим св-ам. Суспензиям не свойственно явление опалесценции. В суспензиях нет Броуновского движения; дифракции и осмотического давления. Суспензии кинетически не устойчивые системы. Частицы имеют второй кинетический слой и сольватную оболочку, поэтому в суспензиях возможны электрофо1рез и электроосмос. Частицы в суспензиях сцепляются отдельными участками и образуют переплетающиеся нити. Высококонцентрированные суспензии, не текучие вследствие внутреннего структурообразования, наз-ся пастами. Особенности суспензии: синерезис – самопроизвольное выжимание жидкости из геля или пасты из – за постепенного сближения их частиц под действием сил сцепления и сокращением объема ячеек структуры; тиксотропия - разжижение геля или пасты при перемешивании, встряхивании; дилатансия – увеличение вязкости и упругости коллоидного р-ра или суспензии при механическом воздействии.



Эквивалентная электропроводность

Понятие эквивалентной электропроводности ввел Ленц. Эквив. электропроводность (λ) характеризует природу растворенного вещества. Это электропроводность, отнесенная к постоянному количеству вещества в растворе, к 1 M – экв. она представляет электр-ть р-ра, содержащего 1 М-экв. раств-го вещества, которое располагается между электродами в виде слоя, толщиной 1 см.

λ = ж*1000/с (Ом-1 см2 М-экв), где

λ - эквив-я электропроводность

ж - удельная электр-ть

С - нормальная концентрация р-ра

















Удельная и эквивалентная электропроводность

Удельная эквивалентная электропроводности возрастает при увеличении температуры р-ра. Это объясняется увеличением скорости теплового движения ионов электролита. Удельная и экв электропроводности изменяется с изменением конц р-ра. При разведении р-ра удельная электропроводность в начале возрастает, а затем снижается. У сильных электролитов этот рост значительно больше чем у слабых. У сильных электролитов при разбавлении в начале в большей мере оказывается ослабление межионных взаимодействий, от чего увеличивается скорость движения ионов и возрастает электропроводность. У слабых электролитов с разведением р-ра повышается степень диссоциации, в следствии чего увелич-ся общее число ионов в р-ре и возрастает удельная электропроводность. Но этот рост небольшой, так как большая часть молекул слабого электролита остается не диссоциироваными. При значительных разбавлениях как сильных так и слабых электролитов сказывается общее уменьшение конц ионов и удельная электропроводность снижается. Экв электропроводность с разбавлением р-ра не прерывно возрастает до некоторой придельной величины. Этот рост у сильных электролитов происходит в начале быстро, затем медленно, у слабых электролитов постепенно. Возрастание эквивалентной электропроводности с разбавлением р-ра происходит по тем же причинам, что и удельная электропроводность.



Ультрамикроскопия

Ультромикроскопия: при наблюдении этих частиц в микроскоп эти частицы светлые на светлом фоне. Можно наблюдать Броуновское движение, определять концетрацию р-ов, определить форму частиц.



Физическая химия

Физическая химия – это наука, изучающая физические закономерности химических процессов. Предметом изучения физической химии являются св-во и структура в-в, физический механизм взаимодействия их атомов и молекул и условий протекания химических реакций. Задача физической химии состоит в предвидении хода хим. реакций и результате его в различных условиях на основании знаний о строении и св-вах веществ, участвующих в процессе. Основные разделы: 1)Строение вещества. Рассматривается строение атомов и молекул. 2)Химическая термодинамика. Изучается условие равновесия хим. реакции 3) Хим-ая кинетика и катализ. Скорость и молекулярный механизм хим-их р-ий.4)Растворы. Рассматриваются свойства растворов, их зависимость от концентрации и природы раств. в-в и р-ля. 4)Электрохимия. Она изучает электропроводность растворов, хим. процессы на электродах и работу источников тока.5)Химическая кинетика и катализ. Скорость и молекулярный механизм химических реакций. 6)Физическая химия поверхностных явлений и систем.



Физический смысл отношений Аррениуса

При бесконечном разбавлении р-ра у сильных электролитов межионное взаимодействие становится незначительными и скорость движения ионов достигает максимума. У слабых электролитов при бесконечном разбавлении происходит диссоциация всех молекул и становится максимальным число ионов в р-ре.

λv=K*ά

Здесь ά - степень диссоциации слабого электролита в данном р-ре, ά∞ - предельная эквивалентная электропроводность. К – коэф-т пропорциональности. Он равен придельному значению эквивалентной электропроводности данного электролита – К = λ∞ , потому что при бесконечном разведении λv= λ∞ и ά=1 => λv= ά* λ∞

Это выражение наз-ся отношением Аррениуса. Для слабых электролитов оно показывает истинное значение степени диссоциации электролита в р-ре. А для сильных электролитов она наз-ся коэф электропроводности.

F= λv/ λ∞

Коэф. электропроводности показывает кажущиеся значения степени диссоциации сильного электролита в р-ре.



Хингидронный электрод

Хингидронный электрон – окислительно-восстановительный электрод, на котором возникают pedox – потенциалы. Эта платиновая проволока, опущенная в насыщенный водный раствор хингидрона. В результате хингидрон распадается на хинон и гидрон. Ион гидрохинона может отщеплять два электрона и превращаться в хинон. Ион гидрохинона может отщеплять два электрона и превращаться в хинон. В обратной реакции хинон присоединяет электроны и превращается в ион гидрохинона.

C6H4O2-2 – 2ē ↔ C6H4O2



Хроматография

Метод хроматографии состоит в следующем. Мелко раздробленный или пористый адсорбент помещают в хроматографическую колонку в виде столбика. Через колонку пропускают р-р или газообразную смесь в-тв подлежащих разделению. В-ва конкурируют друг с другом на адсорбенте. В верхней части колонки адсорбируется в-во наиболее сильно связываемое адсорбентом, ниже – в-во менее сильно связываемое. Извлечение адсорбированных в-тв с колонки осуществляет двумя путями – элюцией и вытеснением. Для этого через колонку пропускают тот же или чаще всего другой газ или р-р. Элюция или вымывание идет, когда газ или р-р, пропускаемый через адсорбент в колонке, сами по себе взаимодействуют с ним слабее разделяемых в-тв. В-ва многократно дессорбируются и вновь связываются с адсорбентом, переносятся газом или жидкостью и разделяются. В начале вымываются соединения с малым средством к адсорбентам, а затем с большим сродством. При хроматографии же способов вытеснения адсорбируют в-ва в неактивном газе или р-ре. Извлекают же их с адсорбента другим газом или р-ом. Новая подвижная фаза вытесняет в-ва с адсорбента по отдельности, в начале слабосвязанные, потом более прочно связанные. Наилучшие способы разделения достигаются способом элюции. Элюция - это смена граничащей с адсорбентом фазы.



Виды хроматографии

Хроматография может осуществляется за счет растворения в-тв в жидком адсорбенте. Разделение происходит за счет разной растворимости в-тв в слое и подвижной жидкости и в подвижном слое другой жидкости или газа. По агрегатному состоянию граничащей с адсорбентом подвижной фазой различают жидкостную и газовую хроматографию. В первом методе для разделения в-тв через адсорбент пропускают жидкость. А во втором – газы или пары подходящего растворителя. По техническому исполнению жидкостную хроматографию разделяют на колоночную, тонкослойную, бумажную, восходящую, нисходящую.



Этапы развития химии

1 этап – 1751 год Ломоносов – закономерности, состовляющие классическую основу физической химии.

2 этап – 19 век – адсорбция, катализ, изучалась электропроводность р-ов и электролиз, сформулированы 2 закона термодинамики. Бутлеров – теория хим-го строения, Менделеев – периодический закон. Оствальд – закон разбавления, Вант – Гофф, Аррениус и Нернст.

3 этап – 20 век – теоретическая основа всей химии. Технологические процессы, хим. пром, металлург, сельское хозяйство, медицина. Врачу необходимо: 1) Понимание процессов жизнидеятельности и механизмы действия лекарств. 2) Физико химические методы анализа, различные инструменты и аппаратура.





Электротермодинамический потенциал

Во всех случаях в следствии накопления на поверхности ионов между поверхностью и окружающей дисперсной средой возникает разность потенциалов – электротермодинамический потенциал. Он выражает максимальный расход свободной поверхностной энергии на образование заряда на поверхности или путем диссоциации, либо в следствии адсорбции ионов. Имеет величину 1 В. Он не зависит от природы присутствующих в р-ре электролитов, а характеризует только природу поверхностных частиц. Ядро частицы движется вместе с адсорбционным слоем в виде гранулы между адсорбционным слоем и окружающей средой на поверхности скольжения возникают электрокинетический потенциал. Этот потенциал меньше электролит данного, данного т/к потенциал определяющий ионы в адсорбционном слое частично нейтрализуются противоионами. Электрокинетический потенциал зависит от концентрации и яв-ся количественной мерой оллигативной стойкости частиц.



Электропроводность

Электропроводностью наз-ся способность в-ва проводить электрический ток.

L= χ*S/l

L – эл проводность χ – удельное электропроводность. l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения. Удельная электропроводность физически можно представить как электропроводность 1 см3 р-ра данной концентрации, т е раствора находящегося между электродами площадью 1 см2 при расстоянии между ними 1 см



Электродный потенциал

Электродный потенциал возникает на границе проводников первого и второго рода. При погружении хим-и активного металла в воду катионы под влиянием притяжения полярных молекул воды отрываются от кристаллической решетки и переходят в р-р. В металле создается избыток электродов и он заряжается отрицательно. Прилегающий р-р заряжается положительно вследствии избытка катионов. И когда достигается динамическое равновесие обеих процессов и на границе металл – р-р создается двойной электрический слой. Разность потенциалов наз-ся электродным потенциалом. Ур-ие электродного потенциала E=E0 + RT/nF *lna. Здесь Е-равновестный электродный потенциал в вольтах, R- универсальная газовая постоянная – 8,314 Дж/моль*градд; Т - абсолютная температура; F- заряд 1 г – ионов – число Фарадея (96487 кулонов); n – число электронов, освобожденных атомом металла при его превращении в катион; а – активность ионов металла в р-ре. Величина Е0 представляет константу, характеризующую природу металла и его способность к образованию заряда на границе с р-ром.





Электроосмос

Электроосмос – перемещение дисперсной среды относительно неподвижной дисперсной фазы под действием внешнего электрического поля. Кварцевый капилляр заполненный водой, помещен в электрическое поле. Под действием внешнего электрического поля отрицательным противоионом диффузного слоя. Вместе с гидратной оболочкой перемещается с катоду. Происходит перемещение слоя жидкости, заполняющий капилляр, к аноду. Электрофорез используют в клинических исследованиях для диагностики многих болезней. Электроосмос используют для ускорения фильтрации, для осушения рыхлых осадков.



Электрофорез

Электрофорез – возникновение механического перемещения частиц или дисперсной фазы относительно дисперсной среды пот действием внешней разности потенциалов. Положительные гранулы под действием электрического поля перемещаются к катоду, а отрицательные – к аноду. Противоионы обычно вовлекают в свое движение окружающую массу растворителя в следствии своей сольватации. Это движение приводит к перемешиванию р-ра. Если заряд возникает на не подвижной поверхности, движение противоионов под ней вызывает движение всего р-ра в сторону электрода, заряд которого противоположен заряду противоиона. Поэтому происходит повышение уровня р-ра в катодной трубке. Электрофорез широко применяется в медико-биологических исследованиях. Электрофорез используют для диагностики многих заболеваний, для разделения ферментов, антител, форм. элементов крови, для определения чистоты белковых препаратов



Элемент Якоби-Даниэля

Элемент Якоби – Даниэля состоит из цинкового и медного полуэлементов. На цинковом и медном электроде возникают электродные потенциалы. Цинк заряжаеться отрицательно, а медь положительно. Присоединение их проводником, избыток электродов с цинком переходит на медь, где нейтрализуют катионы меди. В следствии этого равновесие электродных процессов на каждом из электродов нарушаеться. Дополнительное кол-во электродов цинка переходит в р-р ионов меди из р-ра на электрод. Таким образом, во внешней цепи потдерживаеться постоянный электрический ток. Внутренняя цеп замыкаеться в следствии движения катионов цинкаи меди, от цинкого к медному электроду, а ионов сульфата в противоположном напровлении через пористую перегородку.



Эмульсии

Эмульсии – микрогетерогенные системы в которых капли одной жидкости распределены в другой жидкости. Размер 10-5 – 10-7 м. Эмульсии существуют только при двух условиях – нерастворимость жидкостей эмульсии друг в друге; присутствие в эмульсии, в-ва стабилизирующего капли и называемого эмульгатором. Есть два метода получения: конденсация и диспергирование жидкости. Диспергирование имеет два правила: 1) Правило выбрать природу эмульгатора; 2) Эмульгирующую жидкость добавляют постепенно к жидкости, которая будет диспергированной средой и в которой растворен эмульгатор. Жидкости перемешивают мешалками.



Энтальпия

Энтальпия – функция состояния термодинамической системы, при независимых параметрах энтропии (S) и давления (Р); связана с внутренней энергией U: H=U+PV, где V – объем системы



Эффект Тиндаля

При пропускании луча света через коллоидные р-ры, более крупные частицы дисперсной фазы этих растворов отражают свет от всей поверхности, создавая светящийся конус, например: луч прожектора. Интенсивность светорассеивания определяется уравнением Релея : I= I0K*nV2/ λn, где: I0 – фоновое освещение, n- число частиц в 1 см3, V – средний объем одной частицы, λ – длина волны падающего света. Наиболее интенсивно будут рассеиваться лучи с наименьшей длиной волны, т.е. лучи голубой части света. Опалесценция – голубой оттенок коллоидных частиц.

КАТЕГОРИИ:

Network | английский | архитектура эвм | астрономия | аудит | биология | вычислительная математика | география | Гражданское право | демография | дискретная математика | законодательство | история | квантовая физика | компиляторы | КСЕ - Концепция современного естествознания | культурология | линейная алгебра | литература | математическая статистика | математический анализ | Международный стандарт финансовой отчетности МСФО | менеджмент | метрология | механика | немецкий | неорганическая химия | ОБЖ | общая физика | операционные системы | оптимизация в сапр | органическая химия | педагогика | политология | правоведение | прочие дисциплины | психология (методы) | радиоэлектроника | религия | русский | сертификация | сопромат | социология | теория вероятностей | управление в технических системах | физкультура | философия | фотография | французский | школьная математика | экология | экономика | экономика (словарь) | язык Assembler | язык Basic, VB | язык Pascal | язык Си, Си++ |

Купить любой массажный стол массажные столы складные купить недорого мастер-стол.рф.