Биогенные элементы. Разделы физической химии. Гончаров В.И - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГМУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

69
(C
6
H
5
CH
3
)=
76,91
.
10
-3
Н/м
1,486 г
.
25
2,657 г
.
38
= 28,30
.
10
-3
Н/м
Ответ: поверхностное натяжение толуола при 50
о
C равно 28,30·10
-3
Н/м.
Задача 2. Поверхностное натяжение водного раствора, содержащего по-
верхностно-активное вещество (ПАВ) в концентрации 0,056 моль/л, при 293
К равно 4,33·10
-2
Н/м. Вычислите величину адсорбции ПАВ из раствора с
концентрацией 0,028 моль/л при 293 К.
Решение:
Величину адсорбции вычисляем по уравнению Гиббса:
CRT
C
, считая, что
С = 0,056 моль/л, а Δ =
2
-
1
=
(р-ра)
-(Н
2
О) = (4,33 – 7,28)·10
-2
Н/м =
-2,95·10
-2
Н/м
(Н
2
О) = 7,2810
-2
Н/м (справочные данные)
Г = -
0,028 моль/л
8,31 Дж/моль
.
К
.
293К
.
-2,95
.
10
-2
Н/м
0,056 моль/л
=
= 6,06
.
10
-6
моль/м
2
Ответ: положительная адсорбция составила 6,06·10
-6
моль/м
2
.
Задача 3. Сравните поверхностную активность пропионовой и масляной
кислот в водных растворах в данном интервале концентраций, если известно:
Кислота с, моль/л
, мН/м
0,0312 69,5
пропионовая
0,0625 67,7
0,0312 65,8
масляная
0,0625 60,4
Выполняется ли правило Траубе — Дюкло?
Решение:
1) Мерой поверхностной активности является
dC
d
g
или в узких интер-
валах приблизительно
C
g
;
g(C
2
H
5
COOH) = -
(67,7 - 69,5)
.
10
-3
Н/м
(0,0625 - 0,0312)
.
10
3
моль/м
3
= 57,5
.
10
-6
Н
.
м
2
/моль;
=
g(C
3
H
7
COOH) = -
(60,4 - 65,8)
.
10
-3
Н/м
(0,0625 - 0,0312)
.
10
3
моль/м
3
= 172,5
.
10
-6
Н
.
м
2
/моль;
=
2) По правилу Траубе — Дюкло поверхностная активность веществ од-
ного и того же гомологического ряда возрастает приблизительно в 3 раза
при увеличении углеводородной цепи на группу -CH
2
-:
70
g(C
2
H
5
COOH)
57,5
.
10
-6
g(C
3
H
7
COOH)
172,5
.
10
-6
=
= 3
Ответ: правило Траубе—Дюкло выполняется в заданном интервале
концентраций.
Задача 4. При уменьшении концентрации новокаина в растворе с
0,2 моль/л до 0,15 моль/л поверхностное натяжение возросло с 6,9·10
-2
Н/м до 7,1·10
-2
Н/м, а у раствора кокаина с 6,5·10
-2
Н/м до 7,0·10
-2
Н/м.
Сравните величины адсорбции двух веществ в данном интервале кон-
центраций. T = 293 К.
Решение:
1) Адсорбцию на границе раздела жидкость-газ вычисляют с помощью
уравнения Гиббса:
CRT
C
, где Г - величина адсорбции растворенного вещества, изме-
ряемая количеством этого вещества (моль), приходящегося на единицу пло-
щади поверхности адсорбента, моль/м
2
;
С – равновесная молярная концентрация растворенного вещества,
моль/л, в узких интервалах измерений рассчитывается как средняя величи-
на:
2
CC
21
;
dC
d
– поверхностная активность (понижение удельного поверхностного
натяжения, вызванное повышением концентрации растворенного вещества
в поверхностном слое); в узком диапазоне
C
;  =
2
-
1
, С = С
2
-С
1
;
R – газовая постоянная, Дж/моль·К.
2) Определяем величину адсорбции новокаина:
Г
нов.
= -
8,31 Дж/моль
.
К
.
293К
.
(7,1-6,9)
.
10
-2
Н/м
(0,15-0,2) моль/л
=
= 2,87
.
10
-6
моль/м
2
моль/л
0,2+0,15
2
3) Определяем величину адсорбции кокаина:
Г
кок.
= -
8,31 Дж/моль
.
К
.
293К
.
(7,0-6,5)
.
10
-2
Н/м
(0,15-0,2) моль/л
=
= 7,19
.
10
-6
моль/м
2
моль/л
0,2+0,15
2
Ответ: адсорбция кокаина при прочих равных условиях выше.
Задача 5. Емкость адсорбента АДБ по холестерину составляет 0,7
мкмоль/г. Какая масса холестерина адсорбируется из плазмы крови, содер-

Страницы