Физколлоидная химия (ПТЭТ, 17 заданий).

Застудневание это процесс фазового перехода из жидкого в твердое состояние. Образование студня происходит в результате взаимодействия между макромолекулами ВМС. Макромолекулы неоднородны и имеют лиофильные (по отношению к воде гидрофильные) и лиофобные (гидрофобные) участки. У гидрофильных групп макромолекул (NH2, СО, =NH, ОН, СООН) образуются гидратные слои. Эти слои экранируют отдельные участки макромолекул. Гидрофобные группы (например, СН2 боковых звеньев белков) неспособны формировать подобные слои. Наличие свободных, не защищенных сольватной (гидратной) оболочкой участков макромолекул при определенных условиях, в частности при росте концентрации ВМС, приводит к возникновению взаимодействия между этими участками; в результате образуется структура, то есть каркас (сетка) из макромолекул ВМС, а раствор ВМС переходит в студень.

...

В жидком состоянии расстояния между частицами значительно мень¬ше, чем в газах, поэтому между ними возникают вандерваальсовы взаимодействия: дисперсионные, диполь-дипольные и индукцион¬ные. Эти взаимодействия удерживают молекулы около друг друга и приводят к некоторому их упорядочиванию или объединению частиц (явление ассоциации). Относительно небольшие группы частиц, объединенных теми или иными силами, получили название кластеров. В случае одинако¬вых частиц кластеры в жидкости называются ассоциатами. Так как упорядочение происходит на уровне относительно небольших групп частиц, то говорят о существовании в жидкости ближнего по¬рядка. Степень упорядоченности повышается с увеличением поляр¬ности молекул, так как при этом растут вандерваальсовы силы. Особенно значительно упорядочение при образовании во¬дородных связей между молекулами. У жидкостей с водо-родными связями между молекулами (например, у воды, фтороводорода, аммиака) проявляются аномальные свойства.

Задание №3.

Термохимия: экзо- и эндотермические реакции. Термохимические уравнения, их особенности.
Определите какая из данных реакций экзо-, а какая эндотермическая реакция? Ответ обоснуйте.
N2 + O2 = 2NO; Н = +80 кДж (1)
N2 + 3Н2 = 2NН3; Н = 88 кДж (2)

Задание №6.

Пищевые студни: понятие, получение, значение, использование при производстве продукции общественного питания.

Задание №7.

Типы химических связей. Агрегатные состояния вещества, их общая характеристика.
Баллон емкостью 30 л содержит 1 кг СО2. Вычислите давление в баллоне при 20С.

Задание №10.

Жидкое состояние вещества. Свойства жидкостей: изотропность. Внутреннее строение, ассоциация, температура кипения.
Вычислите динамическую вязкость бензола при 20С, если он протекает через вискозиметр за 91,5 с. Время прохождения такого же объема воды при той же температуре 2 мин.

Задание №11.

Поверхностное натяжение. Методы определения поверхностного натяжения. Поверхностно-активные вещества. Их роль в технологии продуктов общественного питания: эмульгирование, пенообразование.
Вычислите поверхностное натяжение раствора этилового спирта при 24С, если при выпускании из сталагмометра масса 57 капель составила 4,6218103 кг, а масса 29 капель воды составила 4,6386103 кг.

Задание №14.

Скорость химической реакции. Влияние природы реагирующих веществ, площади поверхности на скорость реакций.
Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры от 30 до 80°С, если температурный коэффициент равен 2.

Задание №18.

Ферменты, их роль при производстве и хранении пищевых продуктов.
2NН3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl
Как изменится скорость прямой реакции, протекающей в газовой фазе, если концентрацию аммиака увеличить в 4 раза?

Задание №21.

Растворимость газов в жидкостях, зависимость от температуры и давления. Использование теории растворов при приготовлении и хранении газированных напитков.
Определите осмотическое давление раствора, содержащего 12 г мочевины СО(NH2)2 в 2 л раствора при 20С.

Задание №27.

Замерзание и кипение растворов. Второй закон Рауля.
В 100 г бензола растворено 2,56 г нафталина С10Н8, рассчитайте понижение температуры замерзания этого раствора, если криоскопическая константа бензола равна 5,2С.

Задание №29.

Степень диссоциации, ее зависимость от температуры и концентрации раствора. Константа диссоциации, независимость этой ве¬личины от концентрации раствора. Сильные и слабые электролиты.
Определите концентрацию ионов гидроксида, величину pH и среду раствора, если концентрация ионов водорода равна:
а) 109 моль/л; б) 102 моль/л.

Задание №31.

Буферные растворы, в том числе тканевых жидкостей, крови, молока. Их значение.
Определите концентрацию ионов гидроксида, величину рН и среду раствора, если концентрация ионов водорода равна: а) 104 моль/л; б) 108 моль/л.

Задание №34.
Адсорбция на поверхности растворгаз. Уравнение Гиббса, его анализ. Поверхностно-активные и поверхностно-неактивные вещества.

Задание №37.

Применение адсорбции в технологических процессах осветле¬ния мясных и рыбных бульонов, фруктово-ягодных сиропов, при исполь¬зовании пищевых красителей, при производстве сахара, глюкозы, вин, ионитного молока, очистки питьевой воды.

Задание №41.

Золи: общая характеристика. Методы получения коллоидных растворов: диспергирование, конденсация, пептизация.

Задание №45.

Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем: броуновское движение, диффузия, осмотическое давление. Седиментация.

Задание №51.

Пены: понятие, строение и устойчивость. Роль пенообразователей. Получение и разрушение пен. Твердые пены.

Задание №60.

Синерезис студней: понятие, структурные изменения. Факторы, оказывающие влияние на скорость синерезиса. Практическое значение синерезиса.

Учебники для ВУЗов