Методические указания (с программой) и контрольные задания по коллоидной химии. Часть 2. Цыренова С.Б - 5 стр.

Вычисляем:                                                                                   МΓ∞       102 ⋅ 6,08 ⋅ 10 −9
           C            0,496                                                           δ=         =                      = 6,6 ⋅ 10 −10 м
        Γ=    tgα =                0,0967 = 1,936 ⋅ 10 −5 моль / м 2                           ρ         0,924 ⋅ 10 3
           RT       8,314 ⋅ 298
или с учетом молекулярной массы фенола Мr=94                                      Задача 14. Используя уравнение Ленгмюра, вычисли-
             Г=1,936 ⋅ 10 −5 ⋅ 94 = 1,82 ⋅ 10 −3 г / м 2 .                  те адсорбцию валериановой кислоты и площадь S, прихо-
                                                                            дящуюся на молекулу на поверхности раздела водный рас-
     Задача 13. Вычислить предельную адсорбцию Γ∞ ,                         твор – воздух при Т = 350 К и концентрации С=0,001
длину δ молекулы и площадь Sмол, занимаемую молекулой                       кмоль/м3, если известны константы уравнения Шишковско-
валериановой кислоты С4H9COOH на поверхности раздела                        го: a=17,7*10-3, b=19,72.
водный раствор – воздух при Т = 350 К и концентрации                              Решение. По уравнению Шишковского
С=0,001 кмоль/м3, если известны константы уравнения                                               σ = σ 0 − a ln(1 + bC )
Шишковского: a=17,7.10-3, b=19,72. плотность валериановой                   После дифференцирования получаем
кислоты ρ = 0,924 ⋅ 10 3 кг/м3                                                                     dσ          ab
                                                                                                        =−
     Решение. По уравнению Шишковского                                                             dC       1 + bC
                     σ = σ 0 − a ln(1 + bC )                                Подстановка правой части этого уравнения в уравнение
                                                                            Гиббса приводит к выражению
После дифференцирования получаем
                                                                                                        ab C
                          dσ        ab                                                            Γ=
                             =−                                                                         RT 1 + bC
                          dC     1 + bC
                                                                            При сопоставлении последнего уравнения с уравнением
Подстановка правой части этого уравнения в уравнение
                                                                            Ленгмюра
Гиббса приводит к выражению
                                                                                                             kC
                              ab C                                                                Γ = Γ∞
                         Γ=                                                                                1 + kC
                              RT 1 + bC
                                                                            Видим, что
При сопоставлении последнего уравнения с уравнением
                                                                                                  k = b = 19,72
Ленгмюра
                                   kC                                       и
                          Γ = Γ∞                                                               a        17,7 ⋅ 10 −3
                                 1 + kC                                                 Γ∞ =      =                     = 6,08 ⋅ 10 −9
Видим, что k = b = 19,72                                                                      RT 8,314 ⋅ 10 ⋅ 350
                                                                                                                3


                         a      17,7 ⋅ 10 −3                                          1                 1
И                 Γ∞ =     =                   = 6,08 ⋅ 10 −9                   S=        =          −9
                                                                                                                       = 27 ⋅ 10 − 20 = 0,27 нм 2
                        RT 8,314 ⋅ 10 ⋅ 350
                                        3                                           Γ∞ N A 6,08 ⋅ 10 ⋅ 6,02 ⋅ 10    26


                    1                1
        S мол   =        =        −9
                                                  = 27 ⋅ 10 − 20
                  Γ∞ N A 6,08 ⋅ 10 ⋅ 6,02 ⋅ 10 26

                                                                       11   12