Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 37 стр.

UptoLike

Рубрика: 

269. Раствор пальмитиновой кислоты С
16
Н
32
О
2
в бензоле содержит 4,24 г/л кислоты.
После нанесения раствора на поверхность воды бензол испаряется и пальмитиновая кислота
образует мономолекулярную пленку. Какой объем раствора кислоты требуется, чтобы по-
крыть мономолекулярным слоем поверхность S = 500 см
2
. Площадь молекулы пальмитино-
вой кислоты в монослое S
мол
= 2110
-20
м
2
.
270. Вычислите удельную поверхность катализатора S
уд
, на которой при образовании
монослоя адсорбируется 103 см
3
/г азота при р = 1,013310
5
Па и 273К. Эффективная пло-
щадь, занимаемая молекулой азота в монослое, равна 16,2
10
-20
м
2
.
271. При 273К и соответствующем давлении 1 кг активированного угля адсорбирует
следующее количество азота:
р10
-3
, Па
0,524 7,495
g
N
2
10
3
, кг
1,234 12,886
Определите константы b и Г
уравнения Лэнгмюра, а также степень ϕ заполнения поверхно-
сти угля при р = 3
10
3
Па.
272. Вычислите площадь S
мол
, приходящуюся на молекулу стеариновой кислоты и
толщину пленки
δ, покрывающей поверхность воды, если известно, что 0,110
-6
кг стеарино-
вой кислоты покрывает поверхность воды, равную 5
10
-2
м
2
. Молекулярная масса стеарино-
вой кислоты равна 284, плотность 0,85
10
3
кг/м
3
.
273. Определите константы уравнения Фрейндлиха при адсорбции СО коксовым уг-
лем. Условия опыта:
р10
-3
, Па
1,34 2,50 4,25 5,71 7,18 8,90
х/т, а, ммоль/кг 0,38 0,58 1,016 1,17 1,33 1,46
274. Постройте кривую адсорбции СО
2
на активированном угле при 231
о
С и опреде-
лите константы эмпирического уравнения Фрейндлиха, используя следующие эксперимен-
тальные данные:
Равновесное давление
р10
-2
, Па
10,0 44,8 100,0 144,0 250,0 452,0
Адсорбция Г10
3
, кг/кг
32,3 66,7 96,2 117,2 145,0 177,0
275. При адсорбции бензойной кислоты углем из раствора в бензоле при 25
о
С получе-
ны следующие данные:
С10
-3
, моль/м
3
0,006 0,025 0,053 0,118
х/т, моль/кг 0,44 0,78 1,04 1,44
Определите графическим способом константы уравнения Фрейндлиха.
276. Вычислите радиусы монодисперсных фракционированных частиц соединений
ртути, оседающих в воде под действием силы тяжести, если при плотности частиц
ρ
r
=1010
3
кг/м
3
, температуре воды t = 15
o
C, плотности ρ
0
= =0,99913 кг/м
3
и вязкости η
0
= 1,1510
-3
Пас
частицы осели на 1 см в первом опыте за 5,86 с, во втором - за 9,8 мин, а в третьем - за 16 ч.
277. Вычислите, через какое время осядут на 10 см коллоидный частицы соединения
ртути, имеющие радиусы 1- и 1 мкм при условиях предыдущей задачи.
278. С какой скоростью осаждаются частицы аэрозоля хлорида аммония (плотность ρ
=1,510
3
кг/м
3
), имеющие радиус 4,510
-7
м. Вязкость воздуха можно принять равной 1,7610
-5
Па
с, а плотностью воздуха пренебречь.
279. Вычислите и сравните величину осмотического давления двух монодисперсных
гидрозолей золота одинаковой концентрации по массе, но различной дисперсности, если ра-
диусы частиц в них равны r
1
= 25нм и r
2
= 50нм.
280. постройте кривую распределения по радиусом для суспензии TiO
2
в бутилацета-
те, используя следующие экспериментальные данные:
Время оседания t, c 60 180 300 600 900 1800
Количество осевшей
суспензии Q, %
16,0 60,0 75,0 87,0 92,0 100
Плотность TiO
2
равна 3,8210
3
кг/м
3
, плотность среды ρ
0
=0,8710
3
кг/м
3
, вязкость ее η=
0,79
10
-3
Пас, высота h=1110
-2
м.
       269. Раствор пальмитиновой кислоты С16Н32О2 в бензоле содержит 4,24 г/л кислоты.
После нанесения раствора на поверхность воды бензол испаряется и пальмитиновая кислота
образует мономолекулярную пленку. Какой объем раствора кислоты требуется, чтобы по-
крыть мономолекулярным слоем поверхность S = 500 см2. Площадь молекулы пальмитино-
вой кислоты в монослое Sмол = 21⋅10-20 м2.
       270. Вычислите удельную поверхность катализатора Sуд, на которой при образовании
монослоя адсорбируется 103 см3/г азота при р = 1,0133⋅105 Па и 273К. Эффективная пло-
щадь, занимаемая молекулой азота в монослое, равна 16,2⋅10-20м2.
       271. При 273К и соответствующем давлении 1 кг активированного угля адсорбирует
следующее количество азота:

                р⋅10-3, Па                              0,524                           7,495
                g N 2 ⋅ 10 3 , кг                       1,234                           12,886
Определите константы b и Г∞ уравнения Лэнгмюра, а также степень ϕ заполнения поверхно-
сти угля при р = 3⋅103 Па.
       272. Вычислите площадь Sмол, приходящуюся на молекулу стеариновой кислоты и
толщину пленки δ, покрывающей поверхность воды, если известно, что 0,1⋅10-6 кг стеарино-
вой кислоты покрывает поверхность воды, равную 5⋅10-2 м2. Молекулярная масса стеарино-
вой кислоты равна 284, плотность 0,85⋅103 кг/м3.
       273. Определите константы уравнения Фрейндлиха при адсорбции СО коксовым уг-
лем. Условия опыта:
                р⋅10-3, Па              1,34          2,50          4,25      5,71       7,18        8,90
                х/т, а, ммоль/кг        0,38          0,58         1,016      1,17       1,33        1,46
      274. Постройте кривую адсорбции СО2 на активированном угле при 231оС и опреде-
лите константы эмпирического уравнения Фрейндлиха, используя следующие эксперимен-
тальные данные:
               Равновесное давление
                                               10,0          44,8     100,0    144,0     250,0       452,0
               р⋅10-2, Па
               Адсорбция Г⋅103, кг/кг          32,3          66,7      96,2    117,2     145,0       177,0
      275. При адсорбции бензойной кислоты углем из раствора в бензоле при 25оС получе-
ны следующие данные:
                С⋅10-3, моль/м3                  0,006               0,025           0,053          0,118
                х/т, моль/кг                      0,44                0,78            1,04           1,44
Определите графическим способом константы уравнения Фрейндлиха.
        276. Вычислите радиусы монодисперсных фракционированных частиц соединений
ртути, оседающих в воде под действием силы тяжести, если при плотности частиц ρr=10⋅103
кг/м3, температуре воды t = 15oC, плотности ρ0 = =0,99913 кг/м3 и вязкости η0 = 1,15⋅10-3 Па⋅с
частицы осели на 1 см в первом опыте за 5,86 с, во втором - за 9,8 мин, а в третьем - за 16 ч.
        277. Вычислите, через какое время осядут на 10 см коллоидный частицы соединения
ртути, имеющие радиусы 1- и 1 мкм при условиях предыдущей задачи.
        278. С какой скоростью осаждаются частицы аэрозоля хлорида аммония (плотность ρ
=1,5⋅103 кг/м3), имеющие радиус 4,5⋅10-7 м. Вязкость воздуха можно принять равной 1,76⋅10-5
Па⋅с, а плотностью воздуха пренебречь.
        279. Вычислите и сравните величину осмотического давления двух монодисперсных
гидрозолей золота одинаковой концентрации по массе, но различной дисперсности, если ра-
диусы частиц в них равны r1= 25нм и r2 = 50нм.
        280. постройте кривую распределения по радиусом для суспензии TiO2 в бутилацета-
те, используя следующие экспериментальные данные:
                Время оседания t, c             60           180       300      600          900    1800
                Количество осевшей
                                               16,0      60,0         75,0     87,0          92,0    100
                суспензии Q, %
Плотность TiO2 равна 3,82⋅10 кг/м , плотность среды ρ0=0,87⋅10 кг/м3, вязкость ее η=
                                    3      3                                                   3

0,79⋅10-3 Па⋅с, высота h=11⋅10-2 м.