Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Коллоидная химия.doc
Скачиваний:
237
Добавлен:
09.11.2019
Размер:
14.35 Mб
Скачать

Обучающие тесты

Задание 1. Какая из кислот: муравьиная, уксусная или пропионовая будет в большей степени снижать поверхностное натяжение воды?

1) муравьиная кислота

2) уксусная кислота

3) пропионовая кислота

3) кислоты обладают одинаковым поверхностным натяжением.

Решение:

Вещества, которые понижают поверхностное натяжение жидкости на границе раздела фаз, называют поверхностно-активными (ПАВ).

Молекулы ПАВ имеют четко выраженные ассиметриченое строение, так как содержат два фрагмента: гидрофобный (неполярный) и гидрофильный (полярный), структура их дифильна.

Молекулы рассматриваемых кислот HCOOH, CH3COOH и СН3СН2СООН относятся к ПАВ, т.к. имеют дифильное строение. Согласно правилу Дюкло-Траубе, поверхностная активность (способность понижать поверхностное натяжение) ПАВ в разбавленных водных растворах при одинаковой молярной концентрации увеличивается в 3–3,5 раза при удлинении гидрофобной части на одну метиленовую группу (–СН2–).

Таким образом, пропионовая кислота, имея больший углеводородный радикал в сравнении с муравьиной и уксусной, будет обладать большей поверхностной активностью, и в большей степени снижать поверхностное натяжение воды.

Правильный ответ: 3.

Задание 2. Активированный уголь – гидрофобный сорбент и лучше адсорбирует:

  1. полярные вещества из неполярных растворителей;

  2. неполярные вещества из полярных растворителей;

  3. полярные вещества из полярных растворителей;

  4. неполярные вещества из неполярных растворителей

Решение:

Молекулярная адсорбция из растворов на твердом адсорбенте заключается в конкуренции между растворенным веществом и растворителем за возможность взаимодействовать с адсорбционными центрами на поверхности адсорбента.

Влияние природы поглощаемого вещества определяется правилом «подобное взаимодействует с подобным», которое указывает на необходимость сродства между адсорбируемым веществом и адсорбентом. Поэтому на гидрофобном (неполярном) адсорбентеактивированном угле лучше будут адсорбироваться неполярные вещества.

Природа растворителя должна сильно отличаться от природы растворенного вещества и природы адсорбента. Только в этом случае адсорбция из раствора будет эффективной, т.е. чем хуже данный растворитель смачивает поверхность адсорбента и чем хуже растворяет вещество, тем лучше будет происходить адсорбция этого вещества. Поэтому на гидрофобном адсорбенте активированном угле лучше будет идти адсорбция из полярных растворителей.

Правильный ответ: 2

Задание 3. Среди перечисленных веществ выберите ПИВ: а) NaOH, б) Н2SO4, в) стеарат натрия (С17Н35СООNa), г) K2SO4, д) СН3СООН.

1) все 2) в, д 3) б, в, д 4) а, б, г

Решение:

Вещества, незначительно повышающие поверхностное натяжение на границе раздела фаз с увеличением их концентрации, называются поверхностно-инактивными (ПИВ). По отношению к воде ПИВ являются хорошо растворимые в ней неорганические кислоты, основания, соли. Молекулы этих веществ более полярны, чем молекулы воды и вследствие высокой энергии гидратации втягиваются в глубину раствора, поэтому в растворах сильных электролитов поверхностный слой состоит преимущественно из молекул воды, а ионы электролита содержатся в нем в очень малой концентрации.

Правильный ответ: 4

Задание 4. При адсорбции из бензольных растворов на силикагеле стеарат натрия ориентируется в сторону силикагеля: а) гидрофобным концом; б) гидрофильным концом; в) карбоксильной группой; г) ориентация может быть любой.

1) а 2) б 3) б, в 4) г

Решение:

По правилу П.А. Ребиндера:

На поверхности раздела фаз, прежде всего, адсорбируется те вещества, при адсорбции которых происходит выравнивание полярностей соприкасающихся фаз, причем с увеличением разности полярности фаз адсорбция этих веществ возрастает.

При наличии в растворе вещества, молекулы которого дифильны, будет происходить их адсорбция на твердом адсорбенте с четкой ориентацией молекул на границе раздела, выравнивающая полярности фаз.

Молекула стеарата натрия (С17Н35СООNa), имеет четко выраженное ассиметричное строение, так как содержат два фрагмента: гидрофобный (неполярный) радикал и гидрофильную (полярную) карбоксильную группу –СООН. Полярный (гидрофильный) фрагмент всегда обращен к полярной (гидрофильной) фазе (силикагель), а неполярный фрагмент - к неполярной (гидрофобной) фазе (бензол).

Правильный ответ: 3

Задание 5. Из предложенных ионов: K+, Ca+2, Al+3 – максимальной адсорбционной способностью обладают:

1) K+ 2) Ca+2 3) Al+3 4) адсорбционная способность одинакова

Решение:

Адсорбируемостъ ионов зависит от его природы (заряд, радиус, степень гидратации). Лучше адсорбируются ионы с большим радиусом, так как они менее сольватированы. Многозарядные ионы адсорбируются лучше однозарядных (исключение составляет катион водорода).

Таким образом, Аl3+, как многозарядный ион, обладает наибольшей адсорбционной способностью.

Правильный ответ: 3

Задание 6. Лиофобные коллоидные растворы:

  1. устойчивы в присутствии стабилизатора

  2. устойчивы в отсутствии стабилизатора

  3. неустойчивы в присутствии стабилизатора

  4. присутствие стабилизатора значения не имеет

Решение:

Лиофобные дисперсные системы характеризуются отсутствием сродства дисперсной фазы к дисперсионной среде, достаточно большими размерами частиц дисперсной фазы (1–100 нм) в сравнении с истинными растворами, поэтому эти системы неустойчивы и требуют наличия стабилизатора.

Правильный ответ: 1

Задание 7. Порог коагуляции золя NaCl больше, чем Ca(NO3)2. Как заряжены частицы золя?

1) положительно 3) заряда не имеют

2) отрицательно 4) заряд равен 0

Решение:

Порог коагуляцииминимальная концентрация электролита, которую надо добавить к 1 л золю, чтобы вызвать явную коагуляцию (заметную на глаз) – помутнение раствора или изменение его окраски.

Величину, обратную порогу коагуляции, называют коагулирующим действием и определяют по формуле:

Коагулирующее действие электролитов на коллоидные растворы с ионным стабилизатором подчиняется правилу Шульце – Гарди:

Коагуляцию золей вызывают любые ионы, которые имеют знак заряда, противоположный заряду гранул. Коагулирующая способность ионов тем сильнее, чем выше заряд иона-коагулянта.

По условию задания Ca(NO3)2 обладает наименьшим порогом коагуляции, значит коагулирующее действие его максимально. Так как анионы NO3и Clимеют одинаковый заряд, то ионом-коагулянтом является двухзарядный катион Са2+. Следовательно, заряд коллоидной частицы – отрицательный.

Правильный ответ: 2

Задание 8. Золь AgI получен взаимодействием AgNO3 и KI при избытке KI. Какой ион будет потенциалоопределяющим?

1) Аg+ 2) I 3) К+ 4) NO

Решение:

Ядро мицеллы формируется из тех частиц, которые должны выпадать в осадок, следовательно, это AgI. По правилу Панета-Фаянса на кристаллике AgI будут адсорбироваться либо ионы йода, либо серебра. Так как в избытке взят KI, то адсорбироваться будут ионы йода, они же и будут определять потенциал коллоидной частицы.

Правильный ответ: 2.

Задание 9. Электрофорез – это:

1) перемещение дисперсной фазы относительно дисперсионной среды

2) перемещение дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы

3) одновременное движение и фазы, и среды в электрическом поле

4) метод разделения белков

Решение:

Частицы, имеющие заряд, могут перемещаться в электрическом поле. Это могут быть частицы лиофобных золей, белков.

Электрофорез направленное движение заряженных частиц дисперсной фазы относительно дисперсионной среды под действием электрического тока.

Электрофорез применяется лдля разделения смеси белков, очистки фармацевтических препаратов и т.д.

Правильный ответ: 1 и 4.

Задание 10. Где происходит эмульгирование жиров: в желудке (pH = 1,5–2,0) или верхнем отделе кишечника (pH = 8,0–8,5)?

1) в желудке 3) и в желудке, и в кишечнике

2) в верхнем отделе кишечника

Решение:

Нерастворимые в воде жидкие растительные и твердые животные жиры, попадая в организм, переводятся в эмульгированное состояние под действием желчных кислот и их солей. Затем капельки водной эмульсии жира подвергаются воздействию ферментов панкреатического сока в кишечнике и при большой поверхности соприкосновения с пищеварительными соками легко усваиваются организмом.

Кислый желудочный сок не содержит эмульгаторов, поэтому в желудке могут перевариваться жиры пищевых продуктов в эмульгированном состоянии.

В верхний отдел кишечника поступают из печени желчные кислоты – природные эмульгаторы, которые в щелочной среде (pH = 7,8–8,4) образуют соли желчных кислот, обладающие оптимальным значением ГЛБ.

Правильный ответ: 2

Задание 11. Установите соответствие между значением рН и перемещением частиц белка химотрипсина (рI = 8,6) при электрофорезе.

Значение рН Перемещение частиц белка

1) рН = 4,8 А) двигается к катоду

2) рН = 8,6 Б) двигается к аноду

3) рН = 10 В) остается на старте

4) рН = 7,0

Решение:

Значение pH, при котором белок находится в изоэлектрическом состоянии, т.е. в состоянии при котором число разноименных зарядов в белковой молекуле одинаково и ее общий заряд равен нулю, называется изоэлектрической точкой данного белка (рI).

В водных растворах в зависимости от рН среды белки могут находиться в молекулярной форме (рН = рI), катионной форме (рН < рI) и анионной форме (рН > рI)

Химотрипсин относится к основным белкам (pI = 8,6), потому что содержит в своем составе диаминомонокарбоновые кислоты в таком количестве, что количество свободных аминогрупп преобладает над карбоксильными. В зависимости от реакции среды основные белки ведут себя в растворе и как основание, и как кислота.

Н ейтральная среда, рН=7 pI:

С лабо-щелочная среда (рН=рI= 8,6):

Щ елочная среда, pH=10 pI:

Кислая среда, pH= 4,8 pI:

Правильный ответ: 1 – А; 2 – В; 3 – Б; 4 – А

Задание 12. В каком случае добавление ВМС к раствору золя повысит его устойчивость?

1) Если ВМС будет обладать способностью к адсобции на коллоидных частицах.

2) Достаточная концентрация ВМС.

3) Концентрация ВМС должна быть небольшой.

4) ВМС должен быть плохо растворим в растворителе.

Решение

Коллоидная защита – повышение агрегативной устойчивости лиофобных золей при добавлении к ним достаточного количества высокомолекулярных соединений.

Основными условиями защитного действия ВМС являются:

1. Достаточно высокая растворимость ВМС в дисперсионной среде коллоидного раствора.

2. Способность к адсорбции молекул ВМС на коллоидных частицах.

3. Оптимальная концентрация ВМС для образования адсорбционного слоя из макромолекул, покрывающего всю поверхность мицелл.

Правильный ответ: 1 и 2