- •Руководство
- •Оглавление
- •Глава 1. Растворы……………………..………………………………………………..…...7
- •Глава 2. Элементы химической термодинамики и био-
- •Глава 1. Растворы
- •1.1. Способы выражения концентрации растворов
- •Примеры решения задач Массовая доля компонента.
- •Молярная концентрация
- •Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация)
- •Моляльная концентрация
- •Лабораторная работа Приготовление растворов заданной концентрации
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •1.2. Растворы сильных и слабых электролитов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •1.3. Автопротолиз воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели. Гидролиз солей
- •Примеры решения задач
- •Гидролиз солей
- •1.4. Буферные растворы
- •Приготовление буферных растворов и определение буферной ёмкости
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •1.5. Гетерогенное равновесие
- •Лабораторная работа Ислледование гетерогенных равновесий на реакциях ионного обмена
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •1.6. Коллигативные свойства растворов неэлектролитов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •Глава 2. Элементы химической термодинамики и биоэнергетики. Термохимия
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •Глава 3. Химическая кинетика и катализ. Равновесие
- •3.1. Химическая кинетика и катализ
- •Скорость химической реакции
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •3.2. Химическое равновесие
- •Химическое равновесие
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 4. Основы электрохимии
- •4.1. Электрическая проводимость растворов электролитов. Кондуктометрия
- •Кондуктометрические измерения
- •4.2. Потенциометрическое измерение рН растворов
- •Потенциометрическое измерение рН растворов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 5. Поверхностные явления
- •5.1. Адсорбция на твердой поверхности
- •Адсорбция на твердом теле
- •Исходя из термодинамических представлений, д.Гиббс вывел зависимость между адсорбцией и поверхностным натяжением, т.Е. Уравнение изотермы адсорбции на жидкой поверхности: ,
- •Адсорбция на жидкой поверхности
- •5.3. Хроматография
- •Гель-фильтрация голубого декстрана и витамина в2 (рибофламина) на сефадексе g-25
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 6. Лиофобные коллоидные системы
- •6.1. Получение и очищение коллоидных растворов
- •Получение золей
- •6.2. Электрические свойства коллоидных систем
- •Определение знака заряда коллоидных частиц
- •6.3. Коагуляция в коллоидных растворах
- •Определение зависимости коагулирующей способности электролитов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 7. Высокомолекулярные соединения
- •7.1. Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •7.2. Вязкость растворов высокомолекулярных соединений
- •Вискозиметрическое определение молекулярной массы полиэтиленгликоля
- •Примеры решения задач
- •7.3. Углеводы
- •Определение константы скорости гидролиза сахарозы
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 8. Мицеллярные поверхностно-активные вещества (системы с самопроизвольным мицеллообразованием, полуколлоиды)
- •Определение критической концентрации мицеллообразования методом измерения поверхностного натяжения
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 9. Микрогетерогенные системы
- •Свойства эмульсий и пен
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Образец билета модуля № 1 «Элементы общей химии. Поверхностные явления. Коллоидные системы»
- •Образец билета модуля № 2 «Микрогетерогенные системы»
Адсорбция на жидкой поверхности
Задачи работы: построение изотермы поверхностного натяжения, расчет величины адсорбции на жидкой поверхности
Оборудование и реактивы: сталагмометр, 0,04; 0,08; 0,12; 0,16 и 0,20 М растворы бутанола, дистиллированная вода, стакан на 50 мл.
Выполнение работы: при помощи сталагмометра определить поверхностное натяжение растворов бутанола. Для этого необходимо считать число капель жидкости (воды и растворов бутанола), вытекающей из сталагмометра. Далее вычислить поверхностное натяжение растворов различной концентрации. На миллиметровой бумаге построить зависимость поверхностного натяжения от концентрации (изотерму поверхностного натяжения). По изотерме поверхностного натяжения для каждой концентрации определить соотношение Ds/DС(как соотношения катетов). Результаты занести в таблицу:
Концен-трация, моль/л |
Число капель |
Поверхностное натяжение, мДж/м2 |
Ds/DС |
Средняя концентрация, моль/л |
Величина адсорбции, моль/м2 |
0 |
|
|
|
0 |
|
0,04 |
|
|
|
0,02 |
|
0,08 |
|
|
|
0,06 |
|
0,12 |
|
|
|
0,10 |
|
0,16 |
|
|
|
0,14 |
|
0,20 |
|
|
|
0,18 |
|
Порядок оформления работы: записать ход работы, зарисовать сталагмометр, объяснить результаты опыта, сделать выводы по работе.
80
5.3. Хроматография
Теоретическое пояснение: хроматография представляет собой физико-хими-ческий метод разделения смесей веществ, основанный на многократно повто-ряющихся процессах сорбции и десорбции. Обязательным условием для прове-дения хроматографии является наличие подвижной и неподвижных фаз. Вдоль частиц или слоя неподвижного вещества (адсорбента) медленно движется раствор или газ, содержащие смесь разделяемых веществ. Молекулы или ионы каждого вещества многократно адсорбируются и десорбируются с адсорбента. Поскольку сила связывания каждого вещества с адсорбентом различна, они пере-носятся вдоль него подвижной фазой с разной скоростью, что приводит к их разделению. Вещества, не способные к адсорбции, будут при хроматографии находиться только в подвижной фазе, скорость их перемещения вдоль адсор-бента будет максимальной. Хорошо адсорбируемые вещества, наоборот, будут передвигаться медленно. После хроматографии разные вещества смеси оказы-ваются в разных порциях раствора (или газа), прошедших через адсорбент. По необходимости их отделяют и анализируют.
По механизму адсорбционного связывания разделяемых веществ с адсорбен-том различают адсорбционную, ионообменную, хемосорбционную, распредели-тельную и молекулярно-ситовую (гель-фильтрация) хроматографию. По агрегат-ному состоянию подвижной фазы различают жидкостную и газовую хромато-графию. По техническому исполнению различают колоночную и плоскослойную (бумажную и тонкослойную) хроматографию.
Молекулярно-ситовая хроматография (гель-фильтрация) представляет раз-деление веществ по размеру их молекул в колонках, заполненных гелем. Адсор-бенты представляют молекулярные сита. По структуре они подобны гелям, имеют пустые ячейки и пронизаны порами. При прохождении через слой геля, небольшие молекулы разделяемых веществ свободно диффундируют в поры гранул и их выход замедляется лабиринтом пор. Более крупные молекулы не проходят в поры и они быстрее переносятся раствором, протекающим между гранулами. Таким образом, с адсорбента вещества вымываются по отдельности:
вначале с большой молекулярной массой, а затем – с малой. Чем значительнее молекулы отличаются по размерам, тем больше вероятность их разделения.
Хроматография широко используется в химических исследованиях для изучения смесей органических соединений, продуктов нефтепереработки, инсектицидов и др. В биотехнологии хроматография используется для очищения лекарственных средств (например, ферментов, гормонов). В медико-биологических исследованиях хроматографию применяют для разделения и анализа клеток, субклеточных фракций, нуклеиновых кислот, белков, аминокислот, липидов, гормонов и др. веществ биологического происхождения.
Лабораторная работа