Свойства коллоидных растворов

ВАРИАНТ 2

ВАРИАНТ 1

ВАРИАНТ № 2

ВАРИАНТ № 1

К экзамену по физической и коллоидной химии в зимнюю экзаменационную сессию для студентов II курса фармацевтического факультета ОмГМА.

1. Предмет, задачи и методы физической химии. Основные этапы развития физической химии. Роль отечественных и зарубежных ученых в развитии физической химии. Место физической химии среди других наук и ее значение в развитии фармации.

2. Первое начало термодинамики. Математическое выражение 1 – го начала термодинамики.

3. Энтальпия. Изохорная и изобарная теплоты процесса и соотношение между ними.

4. Стандартные теплоты образования и сгорания веществ. Расчет стандартной теплоты химических реакций по стандартным теплотам образования и сгорания веществ.

5. Теплоты нейтрализации, растворения, гидратации.

6. Энтальпийные диаграммы. Зависимость теплоты процесса от температуры, уравнение Кирхгофа.

7. Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые в термодинамическом смысле процессы. Максимальная работа процесса. Полезная работа. Энтропийная формулировка второго начала термодинамики.

8. Энтропия – функция состояния системы. Изменение энтропии в изолированных системах. Изменение энтропии при изотермических процессах и изменении температуры.

9. Статистический характер второго начала термодинамики. Энтропия и ее связь с термодинамической вероятностью состояния системы. Изменение энтропии в изолированных системах. Изменение энтропии при изотермических процессах и изменении температуры.

10. Статистический характер второго начала термодинамики. Энтропия и ее связь с термодинамической вероятностью состояния системы. Формула Больцмана.

11. Третье начало термодинамики. Абсолютная энтропия. Стандартная энтропия.

12. Термодинамические потенциалы. Энергия Гельмгольца. Энергия Гиббса; связь между ними. Изменение энергии Гельмгольца и энергии Гиббса в самопроизвольных процессах. Химический потенциал.

13. Термодинамические условия достижения и состояния химического равновесия. Уравнение изотермы химической реакции. Термодинамическое обоснование закона действующих масс для гомогенного и гетерогенного химического равновесия. Константа химического равновесия и способы ее выражения.

14. Уравнения изобары и изохоры химической реакции. Следствия, вытекающие из этих уравнений.

15. Константа химического равновесия и принцип Ле – Шателье – Брауна. Расчет константы химического равновесия с помощью таблиц термодинамических величин.

16. Термодинамика фазовых равновесий. Основные понятия. Гомогенная и гетерогенная системы. Фаза. Составляющие вещества. Компоненты. Фазовые превращения и равновесия: испарение, сублимация, плавление, изменение аллотропной модификации.

17. Число компонентов и число степеней свободы. Правило фаз Гиббса. Прогнозирование фазовых переходов при изменении условий.

18. Однокомпонентные системы. Диаграммы состояния однокомпонентных систем (вода, углекислый газ, сера). Уравнение Клапейрона – Клаузиуса. Связь с принципом Ле – Шателье – Брауна.

19. Дробная и непрерывная перегонка (ректификация). Теоретические основы перегонки с водяным паром.

20. Трехкомпонентные системы. Закон Нернста распределения веществ между двумя несмешивающимися жидкостями. Коэффициент распределения. Принципы получения настоек, отваров. Экстракция.

21. Коллигативные свойства растворов: относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором. Закон Рауля.

22. Повышение температуры кипения, эбулиоскопическая константа и её связь с температурой кипения.

23. Понижение температуры замерзания, криоскопическая константа и её связь с температурой плавления растворителя.

24. Осмотические свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент.

25. Криометрический, эбулиометрический и осмометрический методы определения молярных масс, изотонического коэффициента.

26. Теория растворов сильных электролитов Дебая и Хюккеля. Понятие об ионной атмосфере. Активность ионов и ее связь с концентрацией. Коэффициент активности и зависимость его величины от общей концентрации электролитов в растворе.

27. Ионная сила раствора. Правило ионной силы. Зависимость коэффициента активности от ионной силы раствора.

28. Проводники второго рода. Удельная, эквивалентная и молярная электропроводность; их изменение с разведением раствора. Молярная электропроводность при бесконечном разведении. Закон Кольрауша.

29. Электропроводность неводных растворов. Скорость движения и подвижность ионов. Подвижность и гидратация (сольватация) ионов.

30. Предмет и методы химической кинетики. Основные понятия. Реакции простые (одностадийные) и сложные (многостадийные), гомогенные и гетерогенные. Скорость гомогенных химических реакций и методы ее измерения.

31. Зависимость скорости реакции от различных факторов. Закон действующих масс для скорости реакции. Молекулярность и порядок реакции.

32. Уравнения кинетики необратимых реакций нулевого, первого, второго порядка. Период полупревращения. Методы определения порядка реакции.

33. Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости реакции.

34. Теория активных бинарных соударений. Энергия активации. Связь между скоростью реакции и энергией активации. Определение энергии активации.

35. Элементы теории переходного состояния (активированного комплекса).

36. Сложные реакции: обратимые (двусторонние), конкурирующие (параллельные), последовательные, сопряжённые (Н.А. Шилов).

37. Превращения лекарственного вещества в организме как совокупность последовательных процессов; константа всасывания и константа элиминации.

38. Цепные реакции (М.Боденштейн, Н.Н. Семёнов). Отдельные стадии цепной реакции. Неразветвлённые и разветвлённые цепные реакции.

39. Фотохимические реакции. Закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна. Квантовый выход реакции.

40. Каталитические процессы. Положительный и отрицательный катализ. Развитие учения о катализе

(А.А. Баландин, Н.И. Кобозев).

41. Гомогенный катализ. Механизм действия катализатора. Энергия активации каталитических реакций.

42. Кислотно-основной катализ. Металлокомплексный катализ.

43. Ферментативный катализ. Торможение химических реакций. Механизм действия ингибиторов.

44. Термодинамика поверхностного слоя. Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение.

45. Методы определения поверхностного натяжения.

46. Зависимость поверхностного натяжения от температуры.

47. Связь поверхностной энергии Гиббса и поверхностной энтальпии.

48. Краевой угол смачивания. Энтальпия смачивания и коэффициент гидрофильности.

49. Адсорбция на границе раздела фаз. Поверхностно - активные и поверхностно – неактивные вещества.

50. Изотерма поверхностного натяжения. Уравнение Шишковского.

51. Поверхностная активность. Правило Дюкло – Траубе.

52. Молекулярные механизмы адсорбции. Ориентация молекул в поверхностном слое. Определение площади, занимаемой молекулой поверхностно – активного вещества в насыщенном адсорбционном слое, и максимальной длины молекулы ПАВ.

53. Измерение адсорбции на границах раздела твердое тело – газ и твердое тело – жидкость. Факторы, влияющие на адсорбцию газов и растворенных веществ.

54. Мономолекулярная адсорбция, уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра, Фрейндлиха.

55. Полимолекулярная адсорбция. Капиллярная конденсация, абсорбция, хемосорбция.

56. Адсорбция электролитов. Неспецифическая (эквивалентная) адсорбция ионов. Избирательная адсорбция ионов. Правило Панета – Фаянса.

57. Ионообменная адсорбция.

58. Иониты и их классификация. Обменная емкость. Применение ионитов в фармации.

59. Молекулярно – кинетические и оптические свойства коллоидных систем.

60. Броуновское движение (уравнение Эйнштейна), диффузия (уравнения Фика), осмотическое давление. Их взаимосвязь.

61. Седиментация. Седиментационная устойчивость и седиментационное равновесие. Центрифуга и ее применение для исследования коллоидных систем.

62. Рассеивание и поглощение света. Уравнение Рэлея. Ультрамикроскопия и электронная микроскопия коллоидных систем. Определение формы, размеров и массы коллоидных частиц.

63. Природа электрических явлений в дисперсных системах. Механизм возникновения электрического заряда на границе раздела двух фаз. Строение двойного электрического слоя.

64. Мицелла, строение мицеллы золя. Заряд и электрокинетический потенциал коллоидной частицы.

65. Влияние электролитов на электрокинетический потенциал. Явление перезарядки коллоидных частиц.

66. Электрокинетические явления. Электрофорез. Связь электрофоретической скорости коллоидных частиц с их электокинетическим потенциалом (уравнение Гельмгольца - Смолуховского). Электрофоретическая подвижность. Электрофоретические методы исследования в фармации.

67. Электроосмос. Электроосмотический метод измерения электрокинетического потенциала. Практическое применение электроосмоса в фармации.

68. Кинетическая и термодинамическая устойчивость коллоидных систем. Агрегация и седиментация частиц дисперсной фазы. Факторы устойчивости.

69. Коагуляция и факторы, ее вызывающие.

70. Медленная и быстрая коагуляция. Порог коагуляции, его определение. Правило Шульце – Гарди. Чередование зон коагуляции.

71. Коагуляция золей смесями электролитов. Правило аддитивности, антагонизм и синергизм ионов.

72. Гелеобразование (желатинирование). Коллоидная защита. Гетерокоагуляция. Пептизация.

73. Теории коагуляции. Адсорбционная теория Фрейндлиха. Теория Дерягина – Ландау – Фервея – Овербека.

74. Аэрозоли и их свойства. Получение, молекулярно – кинетические свойства. Электрические свойства. Агрегативная устойчивость и факторы, ее определяющие. Разрушение. Применение аэрозолей в фармации.

75. Порошки и их свойства. Слеживаемость, гранулирование и распыляемость порошков. Применение в фармации.

76. Суспензии и их свойства. Получение. Устойчивость и определяющие ее факторы. Флокуляция. Седиментационный анализ суспензий. Пены. Пасты.

77. Эмульсии и их свойства. Получение. Типы эмульсий. Эмульгаторы и механизм их действия.

78. Обращение фаз эмульсий. Устойчивость эмульсий и ее нарушение. Факторы устойчивости эмульсий. Коалесценция. Свойства концентрированных и высококонцентрированных эмульсий. Применение суспензий и эмульсий в фармации.

79. Коллоидные системы, образованные поверхностно – активными веществами: растворы мыл, детергентов, таннидов, красителей. Мицеллярные коллоидные системы.

80. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования, методы ее определения. Солюбилизация и ее значения в фармации. Мицеллярные коллоидные системы в фармации.

81. Молекулярные коллоидные системы. Методы получения ВМС. Классификация ВМС, гибкость цепи полимеров. Внутреннее вращение звеньев в макромолекулах ВМС. Кристаллическое и аморфное состояние ВМС.

82. Набухание и растворение ВМС. Механизм набухания. Термодинамика набухания и растворения ВМС. -

83. Влияние различных факторов на степень набухания. Лиотропные ряды ионов.

84. Вязкость растворов ВМС. Отклонение свойств растворов ВМС от законов Ньютона и Пуазейля. Уравнение Бингама. Причины аномальной вязкости растворов полимеров.

85. Методы измерения вязкости растворов ВМС. Удельная, приведенная и характеристическая вязкость.

86. Уравнение Штаудингера и его модификация. Определение молярной массы полимера вискозиметрическим методом.

87. Полимерные неэлектролиты и полиэлектролиты. Полиамфолиты. Изоэлектрическая точка полиамфолитов и методы ее определения.

88. Осмотические свойства растворов ВМС. Осмотическое давление растворов полимерных неэлектролитов. Отклонение от закона Вант – Гоффа. Уравнение Галлера.

89. Определение молярной массы полимерных неэлектролитов.

90. Полиэлектролиты. Осмотическое давление растворов полиэлектролитов. Мембранное равновесие Доннана.

91. Факторы устойчивости растворов ВМС. Высаливание, пороги высаливания. Лиотропные ряды ионов. Зависимость порогов высаливания полиамфолитов от рН среды.

92. Коацервация – простая и комплексная. Микрокоацервация. Биологическое значение.

93. Микрокапсулирование. Застудневание. Влияние различных факторов на скорость застудневания. Тиксотропия студней и гелей. Синерезис.

Примеры тестов:

Принцип Ле Шателье – Брауна

Вариант 1

1. Какие из нижеперечисленных факторов приведут к смещению равновесия реакции влево?

2SO2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (г), ∆H°р = -196,6 кДж

А)уменьшение реакционного объёма

Б) повышение температуры

В) увеличение реакционного объёма

Г) понижение температуры

Д) увеличение концентрации Сl2

Е) увеличение концентрации О2

2. Для каких из приведённых реакций изменение давления не оказывает влияния на смещение равновесия:

А) Н2 (г) + S (т) Û H2S (г), ∆H°р = -20 кДж

Б) 2NO2 (г) Û N2O4 (г), ∆H°р = - 57,4 кДж

В) 2 NO (г) +Cl2 (г) Û 2NOCl (г), ∆H°р = -73,6 кДж

Г) N2 (г) + O2 (г) Û 2NO (г), ∆H°р = 180,7 кДж

д) Н2 (г) + I2 (г) Û 2HI (г), ∆H°р = -35,9 кДж

е) 2SO2 (г) + O2 (г) Û 2SO3 (г), ∆H°р = -196,6 кДж

3. Для каких из указанных реакций уменьшение объёма сосуда, в котором происходит реакция, приведёт к смещению равновесия в том же направлении, что и понижение температуры?

А) 2СО (г) + О2 (г) Û 2СО2 (г), ∆H°р = - 566,0 кДж

Б) СО (г) + Н2О (г) Û СО2 (г) + Н2 (г), ∆H°р = - 41,97 кДж

В) 2SO2 (г) + O2 (г) Û 2SO3 (г), ∆H°р = -196,6 кДж

4. Укажите направление смещения химического равновесия реакции:

NH3 + Н2О Û NH4 + +OH-, если к раствору аммиака добавить раствор:

1) соляной кислоты 2) гидроксида натрия.

А) хим. равновесие смещается в сторону прямой реакции

Б) хим. равновесие смещается в сторону обратной реакции

В) хим. равновесие не смещается

Вариант 2

1. Какие из нижеперечисленных факторов приведут к смещению равновесия реакции вправо?

N2 (г) + O2 (г) Û 2NO (г), ∆H°р = 180,7 кДж

а) уменьшение концентрации О2 и N2

б) увеличение концентрации N2 и O2

в) уменьшение концентрации NO

г) применение катализатора

д) повышение давления

е) понижение температуры

ж) повышение температуры

2. Для каких из указанных реакций увеличение давления приведёт к смещению равновесия в том же направлении, что и понижение температуры?

А) 2SO2 (г) + O2 (г) Û 2SO3 (г), ∆H°р = -196,6 кДж

Б) N2 (г) + O2 (г) Û 2NO (г), ∆H°р = 180,7 кДж

В) N2 (г) + 3Н2 (г) Û 2NН3 (г), ∆H°р = - 92,4 кДж

Для каких из приведённых реакций повышение давления смещает вправо химическое равновесие:

А) 2СО (г) + О2 (г) Û 2СО2 (г), ∆H°р = - 566,0 кДж

Б) СO (г) +Cl2 (г) Û СOCl2 (г),

В) N2 (г) + O2 (г) Û 2NO (г), ∆H°р = 180,7 кДж

Г) 2SO2 (г) + O2 (г) Û 2SO3 (г), ∆H°р = -196,6 кДж

Д) СаСО3 (т) Û СаО (т) + СО2 (г), ∆H°р = 180,0 кДж

4. Какое влияние на химическое равновесие данной реакции 2SO2 (г) + O2 (г) Û 2SO3 (г), ∆H°р = -196,6 кДж могут оказать: 1) увеличение концентрации кислорода, 2) повышение температуры.

А) хим. равновесие смещается в сторону прямой реакции

Б) хим. равновесие смещается в сторону обратной реакции

В) хим. равновесие не смещается

Растворы электролитов

Классическая константа диссоциации слабых электролитов обозначается:

1) Кс 2) Кр 3) Ка 4) Кд

2. Чем больше Ка, тем: а) слабее кислота б) сильнее кислота в) нет зависимости от силы электролита. Ответ обосновать.

3. Согласно теории Льюиса к мягким кислотам относятся: а) Сu2+, Ag+ б) К+, Н+ в) S2-, NH3

4. В очень разбавленных растворах коэффициент активности: а) > 1 б) = 1 в) < 1

5. Теория Дебая Хюккеля рассматривает закономерности в растворах а) неводных сред б) водных сред в) слабых электролитов г) сильных электролитов

6. Для муравьиной, уксусной и угольной кислот значения рК соответственно равны 3,75;

4,76; 6,1. В каком из этих растворов при одной и той же концентрации наибольшее значение рН?

а) в растворе СН3СООН б) в растворе НСООН в) в растворе Н2СО3

1. Концентрационная константа диссоциации зависит от: а) температуры б) концентрации в) степени диссоциации г) рН раствора

Сила основания тем больше, чем: а) рКа меньше б) рКа больше в) рКв больше

Согласно теории Льюиса к жёстким основаниям относятся: а) Сr3+, Fe3+ б) NH3, Сl- в) S2-, СN-

В очень разбавленных растворах: 1) а = c б) а > c в) а < c

Первое приближение теории Дебая Хюккеля рассматривает расчёт: а) ионной силы б) степени диссоциации в) радиуса иона г) коэффициента активности

Для двух оснований – гидроксида аммония и мочевины константы диссоциации равны

1,8 ×10-5 и 1,5 ×10-14. При одной и той же концентрации, у какого из этих оснований больше рОН?

а) раствор гидроксида аммония б) раствор мочевины

Поверхностные явления

1. Размерность теплоты смачивания выражается в единицах:

а) мДж/кг б) н/м в) Дж/м2

2. Поверхностное натяжение есть величина, измеряемая:

а) энергией Гиббса, приходящейся на единицу поверхности

б) энергией Гиббса, приходящейся на единицу массы

в) энергией Гиббса, приходящейся на единицу объема

3. Краевой угол смачивания зависит от:

а) объема фаз

б) предварительной обработки твердой фазы поверхностно-активными веществами

в) поверхности жидкой фазы

4. Адгезия – это процесс:

а) слипания двух разнородных твёрдых тел или жидких поверхностей за счет межмолекулярных сил

б) смешивания двух жидкостей в) слипания двух однородных твёрдых тел

5. Из двух жидкостей лучше смачивает твердую поверхность та, у которой разность полярностей с твердой фазой:

а) наименьшая б) наибольшая в) равна нулю

6. Гидрофильными поверхностями называют:

а) твердые поверхности, избирательно смачивающиеся неполярными жидкостями

б) твердые поверхности, избирательно смачивающиеся водой

в) твердые поверхности, избирательно смачивающиеся неполярными жидкостями и водой

Размерность поверхностного натяжения выражается в единицах:

а) н/м2 б) Дж/м3 в) Дж/м2

Краевой угол смачивания зависит от:

а) температуры б) площади поверхности в) поверхностного натяжения

Активированный уголь имеет коэффициент гидрофильности в= 0,34, а

Следовательно, он обладает:

а) гидрофильными свойствами б) гидрофобными свойствами

в) невыраженными свойствами смачивания

Каким методом можно определить поверхностное натяжение:

а) адсорбционным б) сталагмометрическим

в) потенциометрическим

Теплота смачивания водой больше, чем органическими жидкостями если:

а) поверхность гидрофильная б) поверхность гидрофобная

в) поверхность шероховатая

Процесс смачивания это:

а) слипание двух однородных частиц б) взаимодействие двух жидкостей

в) разновидность адгезии, относящаяся к взаимодействию типа Ж-Т.

Вариант 1

1) Броуновское движение наблюдается, если частицы имеют размер: а) 10-4- 10-6 м; б) 10-6- 10-8 м;

в) 10-8- 10-10 м; г)10-5- 10-7 м;

2) Осмотическое давление в коллоидных растворах зависит: а) от массы частиц б) от природы

в) от температуры г) от размера частиц

3) Конус Фарадея-Тиндаля наблюдается в системах, если размер частиц составляет: а) ~2 l б) ~l

в) ~ 0,5 l г) ~1/5 l

4) Системы являются седиментационно устойчивыми, если: а) кинетически неустойчивы

б) являются гелями в) являются золями г) микрогетерогенны

5) Скорость движения частиц в электрофорезе прямо пропорциональна: а) вязкости б) дзета-потенциалу в) расстоянию между электродами г) коэффициенту, зависящему от формы частиц.

6) Коэффициент диффузии прямо пропорционален: а) абсолютной температуре б) радиусу

в)вязкости

7) На чём основан принцип ультрамикроскопии: а) применяют освещение под определённым углом б) применяют проходящее освещение в) применяют боковое освещение мощным пучком света

Вариант 2

1) Диффузия процесс выравнивания концентрации частиц по всему объёму: а) под влиянием силы тяжести б) под влиянием температуры в) под влиянием броуновского движения г) под влиянием осмотических явлений

2) Скорость оседания частицы обратно пропорциональна: а) вязкости б) размеру частиц

в) ускорению свободного падения г) плотности дисперсионной среды

3) Для лиозолей характерно: а) отражение света б) преломление света в) рассеяние света г) поглощение света

4) Электроосмосом называют процесс перемещения под действием внешнего электрического поля: а) частиц дисперсной фазы относительно друг друга б) дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы в) частиц дисперсионной среды относительно друг друга г) частиц дисперсной фазы относительно дисперсионной среды

5) Дзета-потенциал обусловлен: а) возникновением разности потенциалов а) между ДФ и ДС б) между агрегатом и потенциалопределяющими ионами в) между потенциалопределяющими

и противоионами г) гранулой и диффузным слоем противоионов

6) Количественной мерой броуновского движения является: а) величина среднего смещения частицы за некоторый промежуток времени б) величина скорости движения частиц в) величина концентрации частиц

7) Интенсивность светорассеяния обратно пропорциональна: а) l4 б) r 6 в)V2

Вариант 3

1) Скорость диффузии прямо пропорциональна: а) размеру частиц б) площади поверхности в) массе частицы г) градиенту концентрации

2) Осмотическое давление в коллоидных растворах: а) больше, чем в истинных б) не отличается от истинных в) меньше, чем в истинных г)не характерно как свойство

3) Системы седиментационно неустойчивы, если они а) ультрамикрогетерогенны б) микрогетерогенны в) кинетически устойчивы г) агрегативно устойчивы

4)Молекулярно-кинетические свойства связаны с: а) движением частиц б) формой частиц

в) массой и размерами частиц

5) Скорость электроосмоса рассчитывают по уравнению: а) Эйнштейна – Смолуховского б) Гельмгольца-Эйнштейна в) Гельмгольца-Смолуховского г)Гиббса

6) Диффузия – это процесс, который идёт: а) под действием внешних факторов

б) самопроизвольно в) обратимо

7) Среднее значение квадрата смещения частицы обратно пропорциональна: а)радиусу б) массе

в) скорости движения частиц.

ЗАОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

Дисциплина – общая и неорганическая химия

Дата добавления: 2013-12-12