Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 14 стр.

UptoLike

Рубрика: 

5. Определите поверхностное натяжение жидкости, если в капилляре диаметром d=110
-
3
она поднимается на высоту h=32,6·10
-3
м. Плотность жидкости =1000 кг/м
3
. Краевой угол
смачивания равен 0
0
.
Решение. При использовании метода поднятия жидкости в капилляре для расчета при-
меняют уравнение Жорена:
σ = (ρ g h r Cos θ)/ 2;
σ = (10
3
· 9,81·32,6·10
-3
· 0,5·10
-3
· 1 )/ 2 = 79,910
-3
Н/м.
6. Две вертикальные параллельные пластинки частично погружены в жидкость на рас-
стоянии d = 1 мм друг от друга. Угол смачивания пластинок жидкостью составляет
30
0
. По-
верхностное натяжение жидкости =65 мДж/м
2
, разность плотностей жидкости и воздуха =1
г/см
3
. Рассчитайте избыточное давление в жидкости и силу взаимного притяжения пласти-
нок, если их размеры составляют 5х5 см.
Решение. Капиллярное (избыточное) давление в жидкости между параллельными пла-
стинками рассчитывают по формуле
∆Π= 2 σ Cos θ / d = (2·65·10
-3
·0,87) / 1·10
-3
= 113,1 Па.
При смачивании поверхности пластинок избыточное давление уменьшает внутреннее
давление в жидкости, что приводит к ее поднятию по сравнению с уровнем жидкости в сосу-
де и появлению силы, прижимающей пластины:
F= ∆Π ·s = 113,1·0,05·0,05 = 0,28 H.
Такую силу надо приложить к каждой пластинке перпендикулярно ее поверхности, что-
бы оторвать пластинки друг от друга.
1.3.Задачи для самостоятельного решения
1.Золь сернокислого бария получен смешением равных объемов растворов Ва(NО
3
)
2
и
Н
2
SО
4
. Написать формулу мицеллы. Одинаковы ли исходные концентрации растворов, если
частицы золя перемещаются к аноду?
2. Для получения золя АgCl смешали 10
.
10
-6
м
3
0,02 н раствора КCl и 100
.
10
-6
м
3
0,05 н
раствора AgNO
3
.
Написать формулу мицеллы этого золя и указать направление движения частиц при
электрофорезе.
3. Золь Аl(ОН)
3
получен смешением равных объемов растворов АlCl
3
и NaОН. Напи-
сать формулу мицеллы золя. Одинаковы ли исходные концентрации электролитов, если при
электрофорезе частицы движутся к катоду?
4. Золь Fe(OH)
3
получен методом гидролиза FeCl
3.
Напишите формулу мицеллы, если
считать, что стабилизатором золя является раствор оксихлорида железа.
5. Написать формулу мицеллы AgJ, если в качестве стабилизатора взят нитрат серебра.
Каков знак заряда коллоидных частиц?
6. Гидрозоль сернистой ртути получен пропусканием Н
2
S через водный раствор оксида
ртути. Написать уравнение реакции образования золя и формулу мицеллы, если стабилиза-
тором является Н
2
S. Каков знак заряда коллоидных частиц?
7. Заряд частицы гидрозоля SiO
2
возникает в результате диссоциации кремниевой ки-
слоты, образующейся на поверхности коллоидных частиц при взаимодействии поверхност-
ных молекул SiO
2
c H
2
O.
Написать формулу мицеллы золя.
8. Золь Аs
2
S
3
получен пропусканием через разбавленный водный раствор оксида
мышьяка /Ш/, стабилизатором золя является Н
2
S. Написать уравнение реакции образования
золя и формулу мицеллы. Каков знак заряда коллоидных частиц?
9.Золь Сd(ОН)
2
получен смешением равных объемов растворов СdCI
2
и NaОН. Напи-
сать формулу мицеллы золя. Одинаковы ли исходные концентрации электролитов, если час-
тицы движутся к катоду?
      5. Определите поверхностное натяжение жидкости, если в капилляре диаметром d=1⋅10-
3
  она поднимается на высоту h=32,6·10-3 м. Плотность жидкости =1000 кг/м3. Краевой угол
смачивания равен 00.
      Решение. При использовании метода поднятия жидкости в капилляре для расчета при-
меняют уравнение Жорена:
      σ = (ρ g h r Cos θ)/ 2;
      σ = (103 · 9,81·32,6·10-3 · 0,5·10-3 · 1 )/ 2 = 79,9⋅10-3 Н/м.
      6. Две вертикальные параллельные пластинки частично погружены в жидкость на рас-
стоянии d = 1 мм друг от друга. Угол смачивания пластинок жидкостью составляет 300 . По-
верхностное натяжение жидкости =65 мДж/м 2, разность плотностей жидкости и воздуха =1
г/см3. Рассчитайте избыточное давление в жидкости и силу взаимного притяжения пласти-
нок, если их размеры составляют 5х5 см.
      Решение. Капиллярное (избыточное) давление в жидкости между параллельными пла-
стинками рассчитывают по формуле
      ∆Π= 2 σ Cos θ / d = (2·65·10-3·0,87) / 1·10-3 = 113,1 Па.
      При смачивании поверхности пластинок избыточное давление уменьшает внутреннее
давление в жидкости, что приводит к ее поднятию по сравнению с уровнем жидкости в сосу-
де и появлению силы, прижимающей пластины:
      F= ∆Π ·s = 113,1·0,05·0,05 = 0,28 H.
      Такую силу надо приложить к каждой пластинке перпендикулярно ее поверхности, что-
бы оторвать пластинки друг от друга.

                        1.3.Задачи для самостоятельного решения
     1.Золь сернокислого бария получен смешением равных объемов растворов Ва(NО3)2 и
Н2SО4. Написать формулу мицеллы. Одинаковы ли исходные концентрации растворов, если
частицы золя перемещаются к аноду?
     2. Для получения золя АgCl смешали 10.10-6 м3 0,02 н раствора КCl и 100 .10-6 м 3 0,05 н
раствора AgNO3.
     Написать формулу мицеллы этого золя и указать направление движения частиц при
электрофорезе.
     3. Золь Аl(ОН)3 получен смешением равных объемов растворов АlCl3 и NaОН. Напи-
сать формулу мицеллы золя. Одинаковы ли исходные концентрации электролитов, если при
электрофорезе частицы движутся к катоду?
     4. Золь Fe(OH)3 получен методом гидролиза FeCl3. Напишите формулу мицеллы, если
считать, что стабилизатором золя является раствор оксихлорида железа.
     5. Написать формулу мицеллы AgJ, если в качестве стабилизатора взят нитрат серебра.
Каков знак заряда коллоидных частиц?
     6. Гидрозоль сернистой ртути получен пропусканием Н2S через водный раствор оксида
ртути. Написать уравнение реакции образования золя и формулу мицеллы, если стабилиза-
тором является Н 2S. Каков знак заряда коллоидных частиц?
     7. Заряд частицы гидрозоля SiO2 возникает в результате диссоциации кремниевой ки-
слоты, образующейся на поверхности коллоидных частиц при взаимодействии поверхност-
ных молекул SiO2 c H 2O.
     Написать формулу мицеллы золя.
     8. Золь Аs2S3 получен пропусканием через разбавленный водный раствор оксида
мышьяка /Ш/, стабилизатором золя является Н2S. Написать уравнение реакции образования
золя и формулу мицеллы. Каков знак заряда коллоидных частиц?
     9.Золь Сd(ОН)2 получен смешением равных объемов растворов СdCI2 и NaОН. Напи-
сать формулу мицеллы золя. Одинаковы ли исходные концентрации электролитов, если час-
тицы движутся к катоду?