Контрольная работа № 2. Контрольная работа включает 5 теоретических вопросов и 5 задач по разделам

«Коллоидная химия»

Контрольная работа включает 5 теоретических вопросов и 5 задач по разделам:

- термодинамика поверхностных явлений,

- дисперсные системы,

- молекулярно-кинетические и оптические свойства коллоидных систем,

- строение мицеллы лиофобных золей. Электрические свойства дисперных систем.

- устойчивость и коагуляция коллоидных систем,

- высокомолекулярные вещества.

140. Что называется поверхностным натяжением и удельной свободной поверхностной энергией? Как эти величины связаны между собой? Укажите возможные пути уменьшения поверхностной энергии дисперсной системы.

141. Что такое поверхностно–активные вещества (ПАВ)? Как они используются в фармации? Каковы особенности строения их молекул? Приведите известные вам классификации ПАВ (с примерами).

142. Изобразите график зависимости (изотерму) поверхностного натяжения от концентрации для поверхностно–активных веществ.

143. Опишите сталагмометрический метод определения поверхностного натяжения. Приведите его расчетную формулу.

144. Что такое поверхностная активность? Как графически определить ее? Сформулируйте правило Дюкло–Траубе. Приведите гомологические ряды веществ, для которых соблюдается это правило.

145. Напишите адсорбционное уравнение Гиббса и проанализируйте его.

146. Что такое гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) ПАВ? Как величина ГЛБ связана с их стабилизирующей способностью? Опишите шкалу ГЛБ.

147. Приведите уравнение Шишковского. Как с его помощью рассчитать изменение поверхностного натяжения раствора ПАВ по сравнению с чистым растворителем?

148. Опишите определение поверхностного натяжения растворов с помощью метода наибольшего давления пузырьков воздуха. Приведите его расчетную формулу.

149. Напишите формулы для расчета толщины адсорбционного слоя и площади, приходящейся на 1 молекулу поверхностно-активных веществ в насыщенном адсорбционном слое. Назовите величины, входящие в них.

150. Опишите адсорбцию поверхностно-активных веществ на поверхности раздела “жидкость - газ”. Как выглядит изотерма адсорбции в этом случае? Каково строение адсорбционного слоя при различных концентрациях?

151. Какие вещества называются поверхностно-инактивными и поверхностно-неактивными? Приведите примеры. Изобразите изотермы поверхностного натяжения для растворов этих классов веществ.

152. Что такое критическая концентрации мицеллообразования (ККМ) поверхностно-активных веществ? Опишите методы определения ее по изменению поверхностного натяжения раствора и электрической проводимости.

153. Как ориентируются молекулы поверхностно-активного вещества в адсорбционном слое на поверхности раздела «вода – масло»? Как это используется при стабилизации эмульсий?

154. Что такое когезия и адгезия? Приведите примеры. Какую роль играет адгезия при смачивании веществ? Опишите взаимосвязь когезии и поверхностного натяжения жидкостей.

155. Что такое солюбилизация (прямая и обратная)? Опишите ее применение в фармации.

156. Что такое смачивание? Изобразите схематически каплю жидкости на твердой поверхности и покажите краевой угол смачивания. На поверхностях какой природы краевые углы смачивания водой будут больше 90⁰, меньше 90⁰, равны 0? Приведите примеры.

157. Напишите уравнение Юнга. Какие величины в него входят? Сформулируйте понятие о коэффициенте гидрофильности. Укажите способы его определения.

158. Опишите молекулярную адсорбцию на поверхности раздела “твердое тело - жидкость”. Каковы ее особенности? Что такое адсорбент? Как ориентируются молекулы поверхностно-активных веществ на поверхности твердых адсорбентов?

159. В чем заключается инверсия смачивания и какое практическое значение она имеет? Почему поверхность силикагеля после адсорбции поверхностно-активного вещества становится гидрофобной, а поверхность активированного угля гидрофильной?

160. Сформулируйте правило уравнивания полярностей Ребиндера. Объясните, почему гидрофобные вещества (активированный уголь, графит) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из водных растворов, а гидрофильные (силикагель) - из углеводородных растворов.

161. Опишите адсорбцию веществ на поверхности раздела “твердое тело - газ”. Приведите основные понятия и изложите основные положения теории адсорбции Ленгмюра.

162. Выведите уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Укажите условия его применимости.

163. Напишите уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра и покажите, как рассчитать его константы графическим методом. Каков физический смысл этих констант?

164. Напишите уравнение изотермы адсорбции Фрейндлиха. Покажите, как рассчитать его константы графическим методом.

165. Перечислите виды сорбционных процессов. Каков по знаку тепловой эффект адсорбции? Как влияет на адсорбцию повышение и понижение температуры?

166. Чем адсорбция электролитов отличается от молекулярной адсорбции? Что такое обменная адсорбция? Как она применяется в фармации? Объясните на примерах реакций умягчения и обессоливания воды.действие катионитов и анионитов.

167. Что лежит в основе хроматографии? Перечислите известные вам виды хроматографии и опишите ее применение в фармации.

168. Что такое дисперсная система? Перечислите, какие фазы входят в ее состав. Какие вы знаете способы классификации дисперсных систем? Приведите примеры.

169. Опишите способы получения дисперсных систем и методы очистки лиозолей от примесей. Каковы основные условия, при которых могут образоваться дисперсные системы?

170. В чем причины броуновского движения? Выведите уравнение Эйнштейна–Смолуховского для расчета величины среднего сдвига (среднего смещения) частиц.

171. Каковы причины диффузии? Приведите уравнения I и II законов Фика. Дайте анализ этих уравнений.

172. Что такое диффузия, скорость диффузии и коэффициент диффузии? Как диффузия и массопередача связаны с градиентом концентрации?

173. Каковы особенности осмоса в лиозолях в сравнении с истинными растворами? Как осмотическое давление зависит от размеров частиц и массы дисперсной фазы лиозолей?

174. Перечислите условия, способствующие устойчивости к оседанию частиц дисперсных систем в жидких и газовых средах. Выведите уравнение Стокса для скорости седиментации.

175. Опишите принцип седиментационного анализа дисперсных систем. Изобразите седиментационную кривую и гистограмму распределения частиц по фракциям.

176. Дайте определение понятий “вязкость” и “текучесть”. Как вязкость дисперсной системы зависит от концентрации дисперсной фазы? Напишите и проанализируйте уравнение Эйнштейна для вязкости.

177. Какие явления наблюдаются при прохождении луча света чарез дисперсную систему? Что такое опалесценция? При каких условиях она наблюдается?

178. Напишите и проанализируйте уравнение Релея. Объясните с его помощью голубой цвет опалесценции лио- и аэрозолей, а также неба.

179. Как связаны между собой размеры частиц дисперсной фазы, длина волны падающего света и интенсивность рассеянного света? Почему для светомаскировки применяют синий свет, а для сигнализации в тумане – красный и желтый?

180. Опишите принципиальное устройство нефелометра. Как с его помощью определить концентрацию и размеры частиц дисперсной фазы?

181. Рассмотрите причины и механизм возникновения двойного электрического слоя на границе раздела «твердое тело – жидкость».

182. Каково строение двойного электрического слоя согласно теориям Гельмгольца, Гуи, Штерна? При каких условиях применима каждая из них?

183. Что называется поверхностным (электродинамическим) и электрокинетическим потенциалами дисперсных систем? В чем их отличие? От каких факторов они зависят?

184. Какими методами можно измерить электрокинетический потенциал? Приведите расчетные уравнения известных вам методов.

185. Как влияет присутствие электролитов в дисперсионной среде на строение двойного электрического слоя? Какие специфические явления наблюдаются при введении электролитов и при разбавлении коллоидного раствора?

186. Какое явление называется электрофорезом? При каких условиях направленное движение коллоидных частиц в электрическом поле отсутствует? Что такое электрофоретическая подвижность?

187. Какое явление называется электроосмосом? Что такое поверхность скольжения и дзета–потенциал двойного электрического слоя, возникающего на границе «твердое тело – жидкость»?

188. Что такое потенциал седиментации и потенциал течения? Опишите эксперименты, подтверждающие их возникновение в дисперсных системах.

189. Опишите на конкретном примере строение мицеллы гидрофобного золя. Напишите формулу мицеллы.

190. Напишите формулу мицеллы золя бромида серебра, полученного приливанием к 20 см³ 0,01 н. водного раствора КВr 10 см³ 0,001 н. раствора AgNO₃.

191. Изобразите схему строения и напишите формулу мицеллы гидрозоля сульфида ртути (II), стабилизированного сероводородом.

192. Какие существуют виды устойчивости лиофобных золей? Какие факторы их обусловливают?

193. Что такое энтропийно–энтальпийный фактор устойчивости дисперсных систем?

194. В чем проявляются адсорбционно–сольватационный и структурно–механический факторы устойчивости лиофобных дисперсных систем?

195. Что такое коагуляция? Какие причины могут вызвать коагуляцию золей? Опишите коагуляцию лиозолей в присутствии электролитов. Приведите правило Шульце – Гарди и лиотропные ряды коагулирующего действия ионов.

196. Что такое скрытая коагуляция? Чем она отличается от явной? Укажите различие между быстрой и медленной коагуляцией. Какое значение z-потенциала соответствует проявлению каждого из этих видов коагуляции.

197. Что называется порогом коагуляции? Приведите уравнение для его вычисления. Как зависит порог коагуляции от заряда иона электролита? Что такое коагулирующая способность электролита?

198. Изложите основные положения теории коагуляции золей электролитами Дерягина–Ландау–Фервея–Овербека (ДЛФО).

199. Опишите явления, возможные при коагуляции золей смесью двух различных электролитов (аддитивное и антагонистическое действие, синергизм).

200. Опишите коагуляцию коллоидных растворов а) при механическом воздействии; б) под влиянием электрического поля; в) при изменении концентрации частиц золя; г) при нагревании; д) при охлаждении. Приведите примеры.

201. Опишите явление коллоидной защиты. Приведите примеры. Что такое золотое число?

202. Приведите примеры взаимной коагуляции золей. Объясните явление привыкания золей (положительное и отрицательное) к действию электролитов.

203. Что такое эмульсии? Как эмульсии применяются в фармации? Приведите способы классификации эмульсий. Укажите условные обозначения эмульсий различных типов.

204. Что называется эмульгатором? Какими свойствами должна обладать молекула эмульгатора? Приведите правило Банкрофта и примеры эмульгаторов для различных типов эмульсий.

205. Перечислите причины разрушения эмульсий. Что такое коалесценция и флокуляция? Какие факторы их вызывают?

206. Что такое ГЛБ эмульгатора? С каким значением ГЛБ эмульгатор пригоден для стабилизации эмульсий типа в/м и м/в?

207. Что такое обращение фаз эмульсий, как можно его осуществить? Каково практическое применение этого явления?

208. Опишите все известные вам способы определения типа эмульсий.

209. Укажите преимущества и недостатки эмульсии, как лекарственной формы. Приведите примеры применения эмульсий различного типа (прямых и обратных).

210. Что понимают под устойчивостью эмульсий? Укажите способы ее определения. Какие факторы повышают устойчивость эмульсий?

211. Какие существуют способы определения устойчивости эмульсий?

212. Опишите механизм стабилизации эмульсий порошками. Укажите стабилизаторы эмульсий типа в/м и м/в среди следующих веществ: мел, сажа, желатин, олеат натрия, гипс, стеарат кальция.

213. Что такое аэрозоли? Опишите физические свойства и применение аэрозолей в медицине.

214. Приведите классификацию аэрозолей. Перечислите их положительные и отрицательные свойства. Опишите применение аэрозолей в технике, быту и фармации.

215. При каких условиях в воздухе фармацевтических предприятий (заводов) образуются аэрозоли? Каковы способы их быстрого разрушения?

216. Каковы оптические свойства аэрозолей? Что такое маскирующая способность аэрозолей?

217. Укажите причины взрывоопасности и электризации аэрозолей, в том числе сахарной и угольной пыли, талька, муки. Как ускорить седиментацию аэрозолей?

218. Какие дисперсные системы называются порошками? Чем они отличаются от аэрозолей, суспензий? Что такое слеживаемость и распыляемость порошков?

219. Опишите процесс образования и практическое применение кипящего слоя порошков.

220. Опишите смачиваемость порошков и не менее 2-х способов определения их гидрофильности и гидрофобности. Для чего проводится гранулирование порошков?

221. Опишите способы гранулирования порошков. Что такое критический радиус частиц порошка?

222. Какие дисперсные системы называются суспензиями и пастами? Приведите классификацию суспензий. Опишите их применение.

223. Напишите уравнение для скорости оседания частиц суспензий и проанализируйте его. Перечислите факторы, повышающие устойчивость суспензий.

224. Что такое пены? Опишите их свойства, получение, применение в фармации. Какие вещества являются эффективными пенообразователями? Как ускорить разрушение пен?

225. Какие вещества называются высокомолекулярными веществами (ВМВ)? Приведите примеры природных и искусственных ВМВ, применяемых в медицине.

226. Приведите примеры различных методов получения высокомолекулярных веществ.

227. Что такое макромолекулы и каково строение макромолекул высокомолекулярных веществ? Что такое конформация молекул?

228. Опишите структуру, фазовые и физические состояния высокомолекулярных веществ.

229. Какие свойства растворов высокомолекулярных веществ являются общими со свойствами коллоидных растворов и почему?

230. Перечислите общие свойства, присущие растворам высокомолекулярных веществ и истинным растворам низкомолекулярных веществ и укажите причины этого сходства.

231. Опишите отличия свойств растворов высокомолекулярных веществ, золей и растворов низкомолекулярных веществ.

232. Опишите процесс набухания высокомолекулярных веществ. Что такое ограниченное и неограниченное набухание? Дайте определение степени набухания и приведите способы ее расчета.

233. Что такое давление набухания? Приведите уравнение и опишите прибор Позняка для определения давления набухания.

234. Опишите термодинамику растворения высокомолекулярных веществ. Чем вызываются тепловые эффекты в процессе их набухания и растворения? Какова при этом роль энтропийного фактора?

235. В чем сущность процесса высаливания? Что такое коацервация?

236. Сформулируйте понятие о динамической и кинематической вязкости жидкостей. Что такое текучесть? Приведите уравнения Ньютона и Пуазейля и проанализируйте их.

237. Какими методами можно измерить вязкость жидкостей?Как вычисляют относительную, удельную, приведенную и характеристическую вязкости растворов ВМВ?

238. Опишите вискозиметрический метод определения молярной массы высокомолекулярных веществ.

239. Опишите особенности явлений осмоса, диффузии и рассеяния света в растворах высокомолекулярных веществ.

240. Что такое мембранное равновесие? Выведите уравнение Доннана.

241. Опишите строение макромолекул белков, их первичную, вторичную, третичную структуры. Каково значение белков в природе, медицине, фармации?Как и почему происходит высаливание белков?

242. Почему при изменении рН среды изменяются структура макромолекул белков и вязкость их растворов? Что происходит с полипептидной цепью в щелочной среде?

243. Что такое изоэлектрическая точка белков? Изложите известные вам способы ее определения.

244. Что такое застудневание? Какие факторы и как влияют на него? Приведите лиотропный ряд ионов, влияющих на застудневание.

245. Какие системы называются студнями и гелями? Приведите их классификацию. Опишите практическое применение студней и гелей.

246. Опишите тиксотропию, синерезис и особенности диффузии в студнях и гелях. Что такое гель-фильтрация?

247. Опишите периодические реакции в студнях (кольца Лизеганга). Где в природе встречается это явление?