Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 37 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Рассчитываем значения ln ККМ и 1/Т:
ln ККМ -6,50 -6,42 -6,28
1/Т·10
3
,
К
-1
3,41 3,19 3,00
Строим график зависимости ln ККМ от 1/Т. Теплоту мицеллообразования определяем
по тангенсу угла tg α наклона прямой:
tg
q
R
α
=− =−537
.
Отсюда: q= 8,31
537=4,46 кДж/моль
Энергию Гиббса рассчитываем по соотношению:
GRTККМ кДж моль
м
03
8 31 293 151 10 15 83===
ln , ln . , /
.
Энтропию мицеллообразования находим, пользуясь термодинамическим уравнением
∆∆ G НТS
мм v
00 0
=−
∆Η
S
G
Т
кДж моль К
м
мм
0
00
446 1583
293
0 039=
=
−−
=⋅
,(,)
,/()
.
Рис.4.6. К определению теплоты мицеллообразования
додецилсульфата натрия.
4.3.Задачи для самостоятельного решения
1. Определите величину поверхностной активности лаурата натрия, если логарифм
ККМ его водного раствора составляет 168 (концентрация в моль/л);
σ
ккм
= 40 эрг/см
–2
; σ
0
=
71,18 эрг/ см
–2
.
2. Для водных растворов додецилсульфата натрия определены логарифмы ККМ при
двух значениях температуры. Определите, как влияет повышение температуры на поверхно-
стную активность додецилсульфата натрия. lg
ккм
= -2,04 (при 20
0
С) и lg
ккм
= -2,01 (при 60
0
С);
σ
ккм
= 44 эрг/см
2
(при 20
0
С), σ
ккм
= 41эрг/см
2
(при 60
0
С); σ
0
= 72,75 эрг/см
2
(при 20
0
С ); σ
0
=
66,18 эрг/см
2
(при 60
0
С); концентрация в моль / л.
3. Определите критическое значение межфазного натяжения при образовании частиц с
размерами
а = 210
-6
см при 100
0
С. Логарифм отношения числа частиц дисперсной фазы к
числу молекул дисперсионной среды равен 30.
4. Логарифм ККМ водного раствора олеата натрия при 7
0
С составляет –30 при выраже-
нии концентрации в моль/л,
σ
ккм
= 26 эрг/см
2
, σ
0
= 74,64 эрг/см
2
. Определите величину по-
верхностной активности олеата натрия.
5.Для водных растворов лаурата натрия определены логарифмы ККМ при нескольких значениях тем-
пературы (концентрация в моль/л). Постройте температурную зависимость поверхностной активности:
Т,
0
С lg
ккм
σ
ккм
σ
0
30 -1,68 40 71,18
50 -1,68 38 67,91
90 -1,68 31 60,75
6.Определите ККМ додецилсульфата натрия по следующим данным:
LgС
-2,4 -2,18 -2,08 -2,03 -2,01 -1,99 -1,95 -1,82
σ, дин/см
54 47 43 42 41 41 41 41
Концентрация выражена в моль/л.
         Рассчитываем значения ln ККМ и 1/Т:
                                    ln ККМ                -6,50           -6,42      -6,28
                                    1/Т·103, К-1          3,41            3,19       3,00
     Строим график зависимости ln ККМ от 1/Т. Теплоту мицеллообразования определяем
по тангенсу угла tg α наклона прямой:
                                                                q
                                                      tgα = −     = −537 .
                                                                R
Отсюда: q= 8,31⋅537=4,46 кДж/моль
     Энергию Гиббса рассчитываем по соотношению:
                                . ⋅ 10−3 = −15,83кДж / моль .
∆Gм = RT ln ККМ = 8,31⋅ 293⋅ ln151
   0

Энтропию мицеллообразования находим, пользуясь термодинамическим уравнением
                                                         ∆Gм0 = ∆Нм0 − Т∆Sv0
         ∆Η 0м − ∆Gм0 − 4 ,46 − ( −15,83)
∆Sм0 =               =                    = 0,039 кДж / ( моль ⋅ К ) .
               Т              293




                                  Рис.4.6. К определению теплоты мицеллообразования
                                                додецилсульфата натрия.
                                  4.3.Задачи для самостоятельного решения
      1. Определите величину поверхностной активности лаурата натрия, если логарифм
ККМ его водного раствора составляет 168 (концентрация в моль/л); σккм = 40 эрг/см –2; σ0 =
71,18 эрг/ см –2.
      2. Для водных растворов додецилсульфата натрия определены логарифмы ККМ при
двух значениях температуры. Определите, как влияет повышение температуры на поверхно-
стную активность додецилсульфата натрия. lgккм = -2,04 (при 200С) и lgккм= -2,01 (при 600С);
σккм = 44 эрг/см2 (при 200С), σккм = 41эрг/см2 (при 600С); σ0 = 72,75 эрг/см2 (при 200С ); σ0 =
66,18 эрг/см2 (при 600С); концентрация в моль / л.
      3. Определите критическое значение межфазного натяжения при образовании частиц с
размерами а = 2⋅10-6 см при 1000С. Логарифм отношения числа частиц дисперсной фазы к
числу молекул дисперсионной среды равен 30.
      4. Логарифм ККМ водного раствора олеата натрия при 70С составляет –30 при выраже-
нии концентрации в моль/л, σккм = 26 эрг/см2, σ0 = 74,64 эрг/см2. Определите величину по-
верхностной активности олеата натрия.
        5.Для водных растворов лаурата натрия определены логарифмы ККМ при нескольких значениях тем-
  пературы (концентрация в моль/л). Постройте температурную зависимость поверхностной активности:


                                      Т, 0С           lgккм               σккм         σ0
                                       30             -1,68                40         71,18
                                       50             -1,68                38         67,91
                                       90             -1,68                31         60,75

         6.Определите ККМ додецилсульфата натрия по следующим данным:

                         LgС          -2,4    -2,18    -2,08      -2,03     -2,01   -1,99     -1,95   -1,82
                      σ, дин/см       54       47       43         42        41      41        41      41
Концентрация выражена в моль/л.