Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология»





НазваниеУчебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология»
страница2/3
Дата публикации02.07.2015
Размер0.61 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
100-bal.ru > Химия > Учебно-методический комплекс
1   2   3

Навеску мономера 0,3 г, взвешенная с точностью до 0,0002г, помещают в мерную колбу на 25 мл, доливают до метки 50%-ной уксусной кислотой. Затем в коническую колбу помещают 50 мл бромид-броматной смеси, 10 мл тщательно перемешанного раствора и 10 мл соляной кислоты. Закрывают колбу пробкой, перемешивают содержимое колбы и выдерживают на рассеянном свету 20 минут. Затем вводят 10 мл раствора иодистого калия и титруют выделившейся иод 0,1N раствором тиосульфата натрия, добавляя в конце титрования крахмал.


Анализируют две пробы. Параллельно проводят контрольный опыт, вводя в колбу вместо исследуемого раствора 10 мл уксусной кислоты.

Иодное число рассчитывается по формуле:



где V1 - объем раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование контрольной пробы;

V2 - объем раствора тиосульфата натрия, пощедщий на титрование аликвоты исследуемого раствора;

N - нормальность раствора тиосульфата натрия;

g - масса (г) исследуемого вещества в аликвоте раствора;

127 - эквивалентный вес иода.
Лабораторная работа № 2 (2ч.)
Тема: Получение высокомолекулярных соединений методом поликонденсации.
Поликонденсация – это процесс синтеза высокомолекулярных соединений, в котором рост макромолекул происходит путем химического взаимодействия исходных полифункциональных молекул друг с другом, с реакционноспособными n-мерами, накапливающимися в ходе реакции, а также молекул n-меров между собой. Мономеры, используемые в реакциях полконденсации, должны содержать две или более функциональные группы, способные участвовать в реакциях обмена или замещения. Примерами поликонденсации могут служить реакции полиэтерефикации:





и полиамидирования:




В отличие от полимеризации, при поликонденсации элементный состав полимеров не совпадает с составом мономерных соединений. Различие определяется составом выделяющегося низкомолекулярного продукта.

Реакцию поликонденсации можно проводить в растворе, расплаве, эмульсии, суспензии и на границе раздела фаз.

Если исходные мономеры и полимер устойчивы при температуре плавления, поликонденсацию проводят в расплаве (обычно при температуре 200-3000С). Для уменьшения вероятности протекания побочных реакций (окисление, деструкция и т.п.) процесс осуществляют в атмосфере инертного газа и заканчивают обычно в вакууме для полного удаления низкомолекулярных веществ, выделяющихся при поликонденсации. Достоинством этого метода являются возможность получения полимеров из мономеров с пониженной реакционной способностью, высокий выход полимера и его высокая степень чистоты. К недостаткам поликонденсации в расплаве относятся необходимость использования термически стойких мономеров, большая продолжительность процесса и высокая температура реакции, что вызывает деструкцию полимера.

При поликонденсации в растворе мономеры находятся в растворенном состоянии. Преимуществом этого способа является возможность проведения процесса в более мягких условиях. Однако, при введении растворителя скорость поликонденсации уменьшается и возрастает вероятность циклизации. Роме того возникает проблема удаления из полимера растворителя.

При проведении межфазной поликонденсации исходные компоненты растворяют в двух несмешивающихся жидкостях. Полимер образуется на границе раздела фаз в виде пленки и непрерывно извлекается из реакционной среды. Для увеличения контакта компонентов фазы непрерывно перемешивают. Для межфазной поликонденсации целесообразно применять мономеры с высокой реакционной способностью (галогенангидриды дикарбоновых кислот, диамины), что позволяет осуществлять процесс при низких температурах.

Поликонденсацию в твердой фазе обычно проводят при нагревании в определенных условиях порошкообразного полимера или приготовленной из него пленки. Процесс протекает с высокой скоростью. Поликонденсацию в твердой фазе в основном используют при синтезе полимеров из мономеров, разлагающихся при температуре плавления.

Получение полиэфиракрилатов


Полиэфиракрилаты представляют собой олигомерные эфиры, получаемые конденсацией дикарбоновой кислоты или ее ангидрида с гликолями и глицерином в присутствии ненасыщенной кислоты (акриловой, метакриловой, хлоракриловой и т.п.)

Полиэфиракрилаты получают по одностадийному методу “конденсационной теломеризации”. Одноосновные непредельные кислоты являются регуляторами роста цепи – “телогенами”. Поликонденсация протекает по схеме:




Молекулярный вес полиэфиров определяется соотношением двухосновной и одноосновной кислот. Для предотвращения гомополимеризации телогена в реакционную смесь добавляют ингибиторы (СuCl, гидрохинон, бензохинон и др.).

Отверждение полиэфиракрилатов в условиях переработки их в изделия обычно проводят в блоке в присутствии инициаторов радикальной полимеризации при атмосферном давлении в отсутствие непредельных летучих мономеров. При этом не образуется побочных продуктов и объем реакционной смеси изменяется незначительно. Отверждение ускоряется при нагревании (50-1200С).

Реактивы:

Ангидрид дикарбоновой кислоты – 0,05 моль

Этиленгликоль (диэтиленгликоль) – 0,1 (0,075) моль

Метакриловая кислота – 0,1 моль

Гидрохинон – 0,05 г

Серная кислота- 0,45 г

Толуол – 40 мл
Лабораторная работа № 3 (2ч.)

Тема: Определение молекулярной массы полимеров
Полимеры обычно состоят из молекул различной величины, поэтому значение молекулярной массы полимера, определенное с помощью того или иного метода, является средней величиной. Различают среднечисловую и средневесовую молекулярную массу.

Среднечисловой молекулярной массой называют отношение массы полимера к числу молекул



где ni – число молекул с молекулярной массой Mi.

Среднечисловая молекулярная масса используются во всех стехиометрических и термодинамических расчетах. Для ее определения применяют криоскопический, эбулиоскопический и осмометрический методы, а также метод концевых групп.

Для расчета средневесовой молекулярной массы необходимо знать долю данной молекулярной массы wi в общей молекулярной массе. Т.к. средняя молекулярная масса равна niMi, то


Сумма произведений каждой молекулярной массы на ее долю в общей молекулярной массе дает значение среднечисловой молекулярной массы:

M1w1 + М2w2 + M3w3 + ... =

Экспериментально значение среденевесовой молекулярной массы можно найти, измеряя рассеяние света растворами полимера.

Наличие низкомолекулярной фракции в полимере сильнее сказывается на значении Мn, а высокомолекулярной – на значении .

Наряду с и часто пользуются средневязкостной молекулярной массой , метод определения которой экспериментально наиболее прост. Для вычисления используют установленную эмпирически зависимость между характеристической вязкостью растворов полимеров и их молекуярной массой

[  ] = KMv

где К и  – эмпирические величины, постоянные для данной системы полимер-растворитель при определенной температуре.

Определение молекулярного веса полиакриламида

вискозиметрическим методом
Вискозиметрический метод – наиболее простой и доступный метод определения молекулярных масс полимеров в широкой области значений молекулярных масс.

Для определения вязкости раствора полимера измеряют время истечения t0 и t (в сек), равных объемов растворителя и раствора через капилляр вискозиметра при заданной температуре. Концентрацию раствора (С) обычно выражают в граммах на 100мл растворителя. Для измерения вязкости используют растворы с С  1г/100мл.

Относительная вязкость (отн) представляет собой отношение времени истечения раствора к времени истечения растворителя:



Удельной вязкостью уд называют отношение разности вязкостей раствора и растворителя к вязкости растворителя:



Приведенной вязкостью (пр) называют отношение удельной вязкости раствора полимера к его концентрации:



Характеристической вязкостью [] называют предельное значение отношения уд/С при концентрации раствора, стремящейся к нулю.

Харакеристическую вязкость определяют путем графической экстраполяции значений уд/С (или lnотн/С), полученных для нескольких концентраций, к нулевой концентрации.

Относительная и удельная вязкости – безразмерные величины, а приведенная и характеристическая вязкости имеют размерности, обратные конценрациям.
Проведение опыта:

Из исходного 1%-ного раствора полиакриламида готовят серию растворов полимера, разбавленных в соответствии с таблицей.


Объем исследуемого

раствора, мл

0

4

8

12

16

Объем растворителя

(вода), мл

16

12

8

4

0


Измеряют вязкость полученных растворов в вискозиметре с диаметром d=0,56.10-3 м при 250С, предварительно измерив время истечения растворителя – воды (t0). Среднее время истечения раствора полимера (t) и растворителя (t0) определяют из пяти измерений.

Лабораторная работа № 4(2ч.)

Тема: Коллоидные растворы. Получение и очистка коллоидных систем.
Коллоидные растворы – это разновидность растворов, содержащих частицы растворенного вещества больших размеров. Заряд на поверхности коллоидных частиц препятствует процессу коагуляции (слипания). Отталкивание одноименно заряженных частиц обеспечивает устойчивость системы.

1. Получение коллоидного раствора Fe(ОН)3 при гидролизе соли железа

В стакан или коническую колбу емкостью 250 мл налить 200 мл дистиллированной воды. Нагреть воду до кипения, при перемешивании постепенно внести 10-15 мл 2%-ного раствора FеCl3. Полученный раствор кипятить в течении 1-2 минут. При этом образуется прозрачный гидрозоль.

Написать молекулярное и ионное уравнение реакции гидролиза FеCl3.

2. Коагуляция коллоидных растворов электролитами

Налить в 3 конические колбочки по 10 мл полученного коллоидного раствора Fe(ОН)3. По каплям прибавлять из бюреток 0,1 н растворы: в первую колбу NaCl, во вторую – Na2SO4, в третью – Na2HPO4. Отметить количество добавленных растворов электролитов для каждого случая в момент изменения вида коллоидного раствора (появление мути или осадка), а также время начала коагуляции.

3. Пептизация осадка Fe(ОН)3

Пептизацией называется расщепление коагулянта на первичные частицы с образованием золя. Пептизация – явление, противоположное коагуляции.

Внести в микроколбочку 5 мл раствора FеCl3 и добавлять по каплям раствор аммиака до полного осаждения гидроксида железа. Дать осадку отстояться, слить с него раствор и два раза промыть водой, каждый раз перемешивая осадок. К промытому осадку добавить 3-5 мл воды, размешать и полученную массу разделить на 3 пробирки. В первую пробирку добавить 0,1 мл 0,1 н раствора НCl, во вторую – 0,1 мл насышенного раствора FеCl3, а третью оставить для сравнения. Через 10 минут сравнить содержимое пробирок и объяснить результаты наблюдения.

4. Определение порога коагуляции

Порогом коагуляции называется минимальная концентрация электролита (в молях на 1 л золя), которая вызывает коагуляцию.

Коллоидный раствор гидроксида железа налить в одну бюретку. Другую бюретку наполнить водой, в третью налить 0,00125 М раствор сульфата натрия. Приготовить два штатива по 5 пробирок в каждом и надписать на них номера восковым карандашом от 1 до 10. Во все 5 пробирок (№ 1-5) в первом штативе налить из бюретки по 5 мл гидрозоля железа. В других пяти пробирках (№ 6-10) приготовить растворы Na 2SO4 различной концентрации, наливая воду и исходный раствор Na 2SO4 из бюреток и следующих соотношениях (табл. 1):

Таблица 1




Номер пробирки

6

7

8

9

10

Вода, мл

0,5

0,1

1,5

2,0

2,5

Раствор Na 2SO4, мл

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5



Приготовленные растворы Na 2SO4 влить в пробирки с золем в следующем порядке: 6→1, 7→2, 8→3, 9→4, 10→5. Содержимое каждой пробирки перемешать стеклянной палочкой и оставить в штативе на 10-15 минут. Отметить ту из пробирок, в которой жидкость наименее мутна. Рассчитать в ней концентрацию Na 2SO4 (в молях на 1 л воды), т.е. порог коагуляции золя гидроксида железа данным электролитом.

Контрольные вопросы:

  1. Каково строение мицеллы гидроксида железа и каков знак заряда ее гранулы?

  2. Как влияет заряд коагулирующего иона на время, проходящее до начала коагуляции?

  3. Каким образом можно отличить коллоидный раствор от истинного?

  4. Какими способами можно вызвать коагуляцию коллоидного раствора?

  5. Чем объясняется устойчивость коллоидных систем?



Лабораторная работа № 5(2ч.)

Тема: Определение порога коагуляции.

1.8 Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

1.8.1 Рекомендуемая литература.
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА


  1. Воронько Н. Г. Сборник расчетно-графических заданий и задач по коллоидной химии : учеб. пособие по дисц. "Коллоидная химия" для спец. 020101.65 "Химия", 020201.65 "Биология" [и др.] / Воронько Н. Г. ; Федер. агентство по рыболовству, ФГОУВПО "Мурм. гос. техн. ун-т". - Мурманск : МГТУ, 2009. - 142 с.

  2. Гельфман М. И. Коллоидная химия : [учебник для студ. технолог. высш. учеб. заведений] / Гельфман М. И., Ковалевич О. В., Юстратов В. П. - 5-е изд., стер. - СПб. [и др.] : Лань, 2010. - 332 с.

  3. Семчиков Ю. Д. Высокомолекулярные соединения : учебник для студ. вузов, обуч. по спец. и направл. "Химия" / Семчиков Ю. Д. - 5-е изд., стер. - М. : Академия, 2010.

  4. Сумм Б. Д. Основы коллоидной химии : учеб. пособие для студ., обуч. по спец. 020101.65 (011000) "Химия" и направл. 020100.62 (510500) "Химия" / Сумм Б. Д. - М. : Академия, 2006. - 240 с.

  5. Щукин Е. Д. Коллоидная химия : учебник для студ. вузов, обуч. по спец. "Химия" / Щукин Е. Д., Перцов А. В., Амелина Е. А. - 5-е изд., испр. - М. : Высшая школа, 2007. - 444 с.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА


  1. Алферов В.А. Полимерные материалы: основные компоненты и их назначение. Учеб. пособие. Тула: Тул. гос. ун-т. – 2001. – 155 с.

  2. Гельфман М.К, Юстратов В.П. Коллоидная химия. СПб.: Изд. Лань, 2003. - 336 с.

  3. Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. М.: Агар, 2001.-318 с.

  4. Киреев В.В. Высокомолекулярные соединения: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа,-1992.-512с.

  5. Кругляков П.М., Хаскова Т.Н. Физическая и коллоидная химия. М.:
    Высшая школа, 2005. - 319 с.

  6. Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. Химия и физика полимеров: Учебник для вузов.-М.: Высшая школа,-1988.-311.

  7. Мушкамбаров КН. Физическая и коллоидная химия. М.: ГОЭТАР-
    МЕД,2001.-383с.

  8. Писаренко А.П., Поспелова К.А., Яковлев А.Г. Курс коллоидной химии. М.: Высш. шк., 1982 или другой год издания. - 348 с.

  9. Практикум по высокомолекулярным соединениям: Учебное пособие/Под ред. Кабанова В.А.-М.:Химия,1987.-224 с.

  10. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учебное пособие для студентов вузов. -М.: Академия, - 2003, - 366с.

  11. Семчиков Ю.Д., Жильцов С.Ф., Кашаева В.Н. Введение в химию полимеров: Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа,-1988.-148с.

  12. Тагер А.А. Физико-химия полимеров: Учебник для вузов.3-е изд. - М.: Химия, 1978.-544с.

  13. Химическая энциклопедия: В 5 т. М.:БРЭ, 1988-1998.Т.1-5.

  14. Хмельницкий Р.А. Физическая и коллоидная химия. М.: Высш. шк.,
    1988.-400 с.

  15. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения: Учебник для химических факультетов университетов.3-е изд. Перераб. и доп.-М.: Высшая школа,-1981.-656с.

  16. Энциклопедия полимеров: В 3 т. М.:БСЭ,1977.Т.1-3



1.9 МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1.9.1 Перечень используемых технических средств:

  1. Калориметры.

  2. Электромагнитные мешалки.

3. Термометры 0-50°С (точность измерения не ниже ±0,1 °С).

  1. Прибор для измерения объема выделившегося газа (точность из­
    мерения не ниже ±0,2см3).

  2. Водяная баня (точность поддержания температуры не ниже ±2°С).

  3. Прибор для определения молекулярной массы вещества криоско-
    пическим методом.

  4. Термометр Бекмана.

  5. Прибор для измерения электропроводности или сопротивление
    переменному току (частота не менее 1 кгц).

  6. Сосуд Оствальда.

  7. Вольтметр или милливольтметр постоянного тока (предел изме­
    рения 0-2 в. Точность измерения не ниже ±1 мв. Входное сопротивление
    не менее 1 мом).

  8. Хлорсеребряный, хингидронный, медный, цинковый электроды.

  9. рН-метры (точность измерения не ниже ОД единицы рН).

  10. Прибор для определения поверхностного натяжения.

  11. Лабораторный встряхиватель. Бюретки на 20 или 50 мл.

  12. Штативы для пробирок.

  13. Электроплитка.

  14. Пипетки на 1, 2, 5, 10 мл.

  15. Весы технические (точность измерения не ниже 0,01 г).

  16. Весы аналитические или (точность измерения не
    ниже ±0,001 г).

  17. Посуда стеклянная. Колбы мерные 50 мл, колбы конические 100
    мл, стаканы 100, 250, 500 мл, пробирки 10 мл, бюксы 10, 20 мл, склянки
    для хранения растворов 0,5, 1 л, воронки.


1. 9.2 Перечень используемых пособий:

Методические рекомендации к лабораторным работам № 1-5.

Техника безопасности при работе в химической лаборатории
1.10 Примерные зачетные тестовые задания.
1. Выберите верное утверждение:

1) атомы или молекулы на границе раздела фаз обладают большей энергией по сравнению с атомами или молекулами в глубине фазы;

2) атомы или молекулы на границе раздела фаз обладают меньшей энергией по сравнению с атомами или молекулами в глубине фазы;

3) атомы или молекулы на границе раздела фаз и в глубине фазы обладают одинаковой энергией;

4) нет верного утверждения.

2. Величина поверхностной энергии уменьшается при: а) увеличении поверхности; б) уменьшении поверхности; в) увеличении поверхностного натяжения; г) уменьшении поверхностного натяжения.

1) б, г; 2) а, в; 3) б, в; 4) а, г.

3. Уменьшение поверхностной энергии Гиббса происходит за счет самопроизвольного:

1) уменьшения межфазной поверхности;

2) увеличения межфазной поверхности;

3) изменение, межфазной поверхности не влияет на поверхностную энергию;

4) нет верного ответа.

4. Выберите верное утверждение (для лиофильных коллоидов):

1) мицеллообразование — процесс самопроизвольный, сопровождается увеличением поверхностной энергии;

2) мицеллообразование — процесс самопроизвольный, сопровождается уменьшением поверхностной энергии;

3) мицеллообразование — процесс несамопроизвольный, требует затраты энергии;

4) нет верного утверждения.

5. Самопроизвольный процесс коагуляции сопровождается:

1) уменьшением поверхностной энергии;

2) увеличением поверхностной энергии;

3) при коагуляции поверхностная энергия не изменяется.

6. Выберите верное утверждение:

1) чем больше энергия межмолекулярных взаимодействий, тем меньше величина поверхностного натяжения;

2) чем меньше энергия межмолекулярных взаимодействий, тем меньше величина поверхностного натяжения;

3) величина поверхностного натяжения не зависит от энергии межмолекулярного взаимодействия;

4) нет верного утверждения.

7. При увеличении температуры значение поверхностного натяжения

1) уменьшаемся; 2) увеличивается; 3) не изменяется.

8. Молекулярное притяжение между поверхностями двух соприкасающихся разнородных фаз называется:

1) когезией; 2) смачиванием; 3) адгезией; 4) адсорбцией.

9. Притяжение атомов, молекул, ионов внутри отдельной фазы называется:

1) когезией; 2) смачиванием; 3) адгезией; 4) адсорбцией.

10. Взаимодействие жидкости с жидкостью или твердым телом при наличии трех несмешивающихся фаз (одна из которых воздух) называется:

1) когезией; 2) смачиванием; 3) адгезией; 4) адсорбцией.

11. Поглощение вещества всей массой адсорбента называется:

1) адсорбцией; 2) абсорбцией; 3) сорбцией; 4) десорбцией.

12. Поглощение вещества поверхностью адсорбента называется:

1) адсорбцией; 2) абсорбцией; 3) сорбцией; 4) десорбцией.

13. При физической адсорбции частицы удерживаются на поверхности адсорбента за счет: а) химического взаимодействия; б) межмолекулярных сил Ван-дер-Ваальса; в) проникновения в поры адсорбента; г) водородной связи.

Ответ: 1)а; 2) а, г; 3) б, в; 4) б, г.

14. Адсорбция газов на твердых адсорбентах — экзотермический процесс, поэтому величина адсорбции при охлаждении:

1) возрастает; 2) уменьшается; 3) не меняется;

4) одинакова.

15. Выберите верное утверждение:

1) чем лучше растворитель смачивает поверхность адсорбента, тем меньше адсорбция растворенного вещества из этого растворителя;

2) чем лучше растворитель смачивает поверхность адсорбента, тем больше адсорбция растворенного вещества из этого растворителя;

3) величина адсорбции не зависит от взаимодействия растворителя с адсорбентом;

4) нет верного утверждения

16. Изотерма адсорбции Ленгмюра характеризуется уравнением:



17. Изотерма адсорбции Фрейндлиха характеризуется уравнением:



18. Молекулярная адсорбция зависит от: а) природы адсорбента; б) природы растворителя; в) природы адсорбата; г) концентрации раствора; д) температуры.

Ответ: 1) а, б, в; 2) а, в, г, д; 3) а, б, в, г, д; 4) а, б, г, д.

19. 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.

20. К ПАВ относятся вещества, обладающие:

1) положительной поверхностной активностью, при этом адсорбция отрицательная;

2) отрицательной поверхностной активностью, при этом адсорбция положительная;

3) положительной поверхностной активностью, при этом адсорбция положительная;

4) отрицательной поверхностной активностью, при этом адсорбция отрицательная.

21. Среди перечисленных веществ выберите ПАВ: a) NaCl; б) желчные кислоты; в) стеарат натрия; г) Na2SO4; д) фосфолипиды.

Ответ: 1) все 2) б, в, д 3)в, г 4) б, в

22. При адсорбции ПИВ на границе раздела фаз величина поверхностной активности (q) и величина адсорбции (Г)имеют следующие значения:

23. Ионы электролитов лучше адсорбируются на:

1) полярных адсорбентах; 2) неполярных адсорбентах; 3) в одинаковой степени;

4) природа адсорбента значения не имеет.

24. Из ионов одинакового заряда максимальную адсорбционную способность проявляют ионы:

1) наибольшего радиуса; 2) величина радиуса иона не имеет значения; 3) наименьшего радиуса.

25. Ионы лучше адсорбируются на:

1) полярных адсорбентах; 2) природа адсорбента значения не имеет; 3) неполярных адсорбентах.

26. К дисперсионным методам получения коллоидных растворов относят следующие методы: а) механические; б) ультразвуковой; в) пептизация; г) окисления; д) восстановления.

Ответ:1) а, в, г; 2) б, в, г; 3) а, б, в; 4) а, б, д.

27. К оптическим свойствам коллоидных систем относят: а) седиментацию; б) опалесценцию; в) эффект Тиндаля; г) дифракцию; д) диффузию.

Ответ:1) а, б, в; 2) б, в, г; 3) а, в, г; 4) б, в, д.

28. К молекулярно-кинетическим свойствам коллоидных систем относятся: а) броунское движение; б) светорассеивание; в) диффузия; г) опалесценция; д) седиментация; е) осмотическое движение.

Ответ: 1) а, б, в, г; 2) а, д, г, е; 3) а, в, д, е; 4) б, г, д, е.

29. Рассеивание света в коллоидных системах и наблюдающееся при этом изменение окраски коллоида называется:

1) эффектом Тиндаля; 2) диффузией; 3) седиментацией; 4) опалесценцией.

30. Коллоидный раствор, который потерял текучесть—это:

1) эмульсия; 2) гель; 3) золь; 4) суспензия.

31. Гетерогенная микросистема, состоящая из микрокристалла дисперсной фазы, окруженная сольватируемыми ионами стабилизатора, называется:

1) гранулой; 2) ядром; 3) агрегатом; 4) мицеллой.

32. Мицеллу образует:

1) гранула и диффузный слой;

2) агрегат и диффузионный слой;

3) гранула с диффузным и адсорбционным слоем;

4) агрегат с адсорбционным слоем.

33. Установите соответствие между структурой частицы и ее названием.

Структура частицы Название

1) гранула + диффузный слой А) мицелла

2) агрегат + адсорбционный +

+ диффузный слой Б) гранула

3) агрегат + диффузный слой В) ядро

34. Ионы, первыми адсорбирующиеся на поверхности агрегата, называются:

1) потенциал определяющими; 2) диффузным слоем; 3) противоионами; 4) адсорбционным слоем.

35. При образовании мицеллы потенциалопределяющие ионы адсорбируются по правилу:

1) Шульца-Гарди; 2) Ребиндера; 3) Панета-Фаянса; 4) Шилова.

36. Адсорбционный слой мицеллы составляют: а) потенциалопределяющие ионы; б) противоионы; в) молекулы электролита; г) молекулы неэлектролита.

Ответ: 1) а, б; 2) б, в; 3) в, г; 4) а, в.

37. Если гранула в электрическом поле перемещается к аноду, то она заряжена:

1) положительно; 2) отрицательно; 3) не имеет заряда; 4) заряд равен 0.

38 Способность мелкопористых мембран задерживать частички дисперсной фазы и свободно пропускать ионы и молекулы называется:

1) коагуляцией; 3) седиментацией; 2) диализом; 4) опалесценцией.

39. Седиментация — это:

1) оседание частиц под действием сил тяжести;

2) взаимодействие частиц с образованием крупных агрегатов;

3) отталкивание частиц друг от друга;

4) способность частиц находиться во взвешенном состоянии.

40. Процесс слипания коллоидных частиц с образованием более крупных агрегатов из-за потери агрегативной устойчивости называются:

1) седиментация; 2) коацервация; 3) коагуляция; 4) коллоидная защита.

41. Коагуляцию вызывают следующие факторы: а) температура; б) добавление электролита; в) ультразвук; г) механические воздействия.

Ответ: 1) а, б, г; 2) б, в, г; 3) а, б, в; 4) а, б, в, г.

42. К веществам способным вызвать коагуляцию относят:

1) электролиты; 2) белки; 3) полисахариды; 4) ПАВ.

43. Какой вид устойчивости теряют коллоидные системы при коагуляции?

1) кинетическую; 2) конденсационную; 3) агрегативную; 4) седиментационную.

44. Коагулирующее действие электролита определяется правилом:

1) Панета-Фаянса; 2) Шульце-Гарди; 3) Ребиндера; 4) Шилова.

51. Правило Шульце-Гарди: коагулирующим действием обладает ион электролита:

1) заряд которого противоположен заряду гранулы;

2) одного и того же знака с зарядом гранулы;

3) радиус которого больше;

4) радиус которого меньше.

45. Уменьшение агрегативной усточивости лиофобных золей при добавлении небольших количеств ВМС называется:

1) коагуляция; 2) флокуляция; 3) коацервация; 4) коллоидная защита.

46. Растворы ВМС — это системы: а) гомогенные; б) гетерогенные; в) равновесные; г) образующиеся самопроизвольно; д) образующиеся несамопроизвольно, требуют стабилизатора:

Ответ: 1) а, в, д; 2) а, в, г; 3) б, в, г; 4) б, г; 5) а, г.

1.11 Вопросы к зачету.

Высокомолекулярные соединения

  1. Понятие макромолекулы и полимера. Отличия свойств полимеров от свойств низкомолекулярных соединений.

  2. Биологически значимые свойства полимеров.

  3. Молекулярная масса и степень полимеризации макромолекул.

  4. Основные методы синтеза полимеров: радикальная и ионная полимеризация, поликонденсация.

  5. Синтез полипептидов, особенности биосинтеза белков.

  6. Химическая классификация полимеров.

  7. Важнейшие представители карбоцепных синтетических полимеров (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, полиизопрен, тефлон), области их практического применения.

  8. Важнейшие представители гетероцепных (полиамиды и полиэфиры) синтетических полимеров, области их практического применения.

  9. Белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды как важнейшие представители биополимеров.

  10. Понятие о конфигурации и конфигурационных изомерах.

  11. Стереорегулярные синтетические полимеры.

  12. Конформация макромолекул.

  13. Особенности химического строения пептидной связи.

  14. Вторичная структура белков и полипептидов.

  15. Теория конформационных переходов -спираль → клубок для полипептидов.

  16. Третичная и четвертичная структуры белков.

  17. Сущность явления денатурации белков. Обратимая и необратимая денатурация. Примеры.

  18. Структуры нуклеиновых кислот, роль водородных связей в стабилизации двойной спирали ДНК.

  19. Растворы полимеров. Особенности процесса растворения полимеров. Равновесное и неравновесное набухание. Полимерные гели. Степень набухания.

  20. Понятие об идеальных растворах. Энтальпия и энтропия образования идеальных растворов.

  21. Основы решеточной модели Флори-Хаггинса растворов полимеров. Энтропия и энтальпия смешения.

  22. Понятие термодинамического качества растворителя. Понятие о коэффициенте набухания макромолекул.

  23. Явление фазового разделения в растворах полимеров. Типы фазовых диаграмм системы полимер-растворитель.

  24. Осмотическое давление растворов полимеров.

  25. Гидродинамические свойства макромолекул в растворе. Вискозиметрия разбавленных растворов полимеров.

  26. Методы диффузии и седиментации для исследования растворов полимеров.

  27. Полиэлектролиты и их классификация (сильные, слабые, поликислоты, полиоснования, полисоли, полиамфолиты).

  28. Основные отличия полиэлектролитов от неионогенных полимеров.

  29. Диссоциация полиэлектролитов. Отличие от диссоциации низкомолекулярных электролитов.

  30. Осмотическое давление растворов полиэлектролитов, эффект Доннана.

  31. Полиамфолиты. Изоэлектрическое и изоионное состояние.

  32. Нуклеиновые кислоты и белки как природные полиамфолиты.


Коллоидная химия

  1. Понятие о дисперсных системах. Основные особенности коллоидного состояния вещества.

  2. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию и размерам частиц дисперсной фазы.

  3. Рост удельной поверхности с уменьшением размеров частиц дисперсной фазы. Свободная поверхностная энергия.

  4. Поверхностное натяжение и методы его измерения. Адсорбция на границе раздела жидкость-газ.

  5. Скорость реакции. Истинная и средняя скорость реакции. Молекулярность и порядок реакции. Закон действия масс.

  6. Уравнения реакций первого и второго порядка. Период полураспада.

  7. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант -Гоффа. Понятие активности молекул.

  8. Теория активных столкновений Аррениуса. Энергия активации. Стерический фактор.

  9. Основы теории переходного состояния. Активный комплекс. Путь реакции.

  10. Кинетика гетерогенных реакций. Основные этапы гетерогенной реакции. Понятие лимитирующей стадии гетерогенного процесса.

  11. Каталитические реакции. Катализ. Теория гомогенного катализа.

  12. Гетерогенный катализ. Причины гетерогенного катализа. Изменение энергии активации.

  13. Понятие свободного радикала. Цепные реакции.

  14. 28.Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Связь константы и степени диссоциации.

  15. Теория сильных электролитов. Ионная сила раствора.

  16. Электропроводность электролитов. Удельная и эквивалентная электропроводность. Перенос ионов и числа переносов.

  17. Возникновение скачка потенциала на границе металл-раствор.
    Строение двойного электрического слоя. Уравнение Нернста для элекродного потенциала.

  18. Равновесные электродные потенциалы. Электроды сравнения. По
    тенциометрическое титрование.

  19. Основные условия осуществления реакции электрохимическим
    путем. Электрохимическая ячейка, ее типы. Уравнение Нернста для электродвижущих сил гальванического элемента.

  20. Поверхностно-активные вещества, их строение. Уравнение Гиббса
    для адсорбции.

  21. Зависимость поверхностного натяжения от состава раствора. Формула Шишковского. Правило Траубе.

  22. Адсорбция на твердых поверхностях. Уравнение изотермы адсорбции Лангмюра.

  23. Адсорбция ионов. Эквивалентная, специфическая и обменная. Понятие о теплоте адсорбции.

  24. Смачивание. Гидрофобность и гидрофильность поверхности. Краевой угол смачивания.




  1. Диффузия. Диффузия в коллоидных системах. Уравнение Фика.

  2. Броуновское движение. Уравнение, устанавливающее связь между смещением и коэффициентом диффузии.

  3. Понятие об агрегативной и седиментационной устойчивости.

  4. Строение мицеллы золя. Электрофорез. Электроосмос.

  5. Электрокинетический потенциал. Коагуляция электролитами.

  6. Коагуляция и стабилизация коллоидных систем.

  7. Порог коагуляции. Правило Шульце-Гарди.

  8. Изоэлектрическое состояние и перезарядка поверхности коллоидных частиц.

  9. Скорость коагуляции. Получение гидрозолей химическими конденсационными методами.

  10. Методы очистки золей. Диализ, электродиализ, ультрафильтрация.

  11. Порошки. Получение. Коагуляция (гранулирование) порошков.

  12. Суспензии. Отличие суспензий от золей. Определение степени дисперсности суспензий. Связь между смачиваемостью поверхности частиц суспензии дисперсной средой и устойчивостью суспензий.

  13. Эмульсии и пены. Типы эмульсий. Получение и стабилизация.

  14. Дымы и туманы. Причины агрегативной неустойчивости. Методы разрушения аэрозолей.

  15. Мыла. Моющее действие раствора мыла моющего средства. Строение мыла. Коллоидная растворимость (солюбилизация) углеводородов в мицеллах мыла.

  16. Понятие о ВМС и их классификация. Межмолекулярное взаимодействие в ВМС.

  17. Агрегатное состояние ВМС. Температура стеклования и течения. Высокоэластичное состояние.


1.12 Комплект экзаменационных билетов
1.13 Тематика рефератов.

1.14 Примерная тематика курсовых работ.

1.15 Примерная тематика квалификационных (дипломных) работ.

1.16 Методика исследования.

По учебному плану выполнение не предусмотрено.
1.17 Балльно-рейтинговая система, используемая преподавателем для оценивания знаний студентов по данной дисциплине.

Посещение лекций – 60 баллов (по 4 балла за каждую пару)

Работа на практических занятиях (семинарах)  –  до 10 баллов (итого 50 баллов) 

Самостоятельная работа студента:

ПЗ №1 – до 10 баллов.

ПЗ №2 – до 10 баллов.

ПЗ №3 – до 10 баллов.

ПЗ №4 – до 10 баллов.

ПЗ №5 – до 10 баллов.

Работа на лабораторном занятии  –  до 5 баллов (итого 25 баллов) 

Самостоятельная работа студента, в том числе защита лабораторной работы, выполнение заданий, ответы на контрольные вопросы):

ЛБ №1 – до10 баллов.

ЛБ №2 – до 10 баллов.

ЛБ №3 – до 10 баллов.

ЛБ №4 – до 10 баллов.

ЛБ №5 – до 10 баллов.

Тестирование по разделу «Высокомолекулярные соединения» – до 45 баллов.

Тестирование по разделу «Коллоидная химия» – до 45 баллов.
Итого: 325 баллов.

Примеры рейтинговых заданий представлены в разделе «Примерные зачетные тестовые задания».

Задания для самостоятельной работы выполняется студентом с использованием лекций, учебных пособий и оформляется в письменном виде. Задание должно быть сдано студентом в строго определенные сроки в соответствии с учебным календарным планом. Целью самостоятельной работы студента является подготовка тестированию по соответствующим темам и экзамену.

Для оценки 5 сумма баллов за все модули должна быть не менее 300, для оценки 4 – не менее 250 баллов и для оценки 3 – не менее 180 баллов. Если оценка студента не устраивает или он набрал менее 180 баллов, студент сдает зачет по дисциплине.

Выполнение практической части обязательно.
РАЗДЕЛ 2. Методические указания по изучению дисциплины
Обучающие программы и демонстрации опытов




      http://www.chem.msu.su

Видеозапись наблюдения колебательной кинетики каталитического окисления Н2 и СО на атомном уровне


      http://www.chem.msu.su

Трехмерный интерактивный мир в химической электронной литературе


      http://www.chem.msu.su

Трехмерные модели некоторых простых кристаллических веществ


Организация работы и ведение лабораторного журнала

1. Прежде чем приступить к выполнению лабораторной работы, изучите необходимый материал по учебнику, лекционным записям и методическим указаниям к ней.

2. До начала опыта предварительно подробно ознакомьтесь по методическим указаниям с условиями выполнения данного опыта и продумайте последовательность операции.

3. Выполняя опыт, соблюдайте все меры предосторожности, количественные соотношения веществ, проводите необходимые наблюдения.

4. Все лабораторные работы выполняйте индивидуально, за исключением тех, которые по указанию преподавателя проводятся группами. Опыты производите в чистой посуде.

5. Не загромождайте свое рабочее место: не кладите на стол портфели, книги, свертки и пр.

6. Не уносите приборы, аппараты, реактивы общего пользования на свое рабочее место. Примите за правило: каждый предмет или реактив необходимо возвращать на место сразу после его использования.

7. Соблюдайте тишину в лаборатории. По окончании работы вымойте химическую посуду, тщательно уберите рабочее место, отключите воду и электричество.

8. Запись выполненных работ и обязательных опытов производите в лабораторном журнале, в котором должны быть представлены все необходимые наблюдения, схема установки, уравнения реакций, вычисления, выводы.

Все наблюдения записывайте в лабораторный журнал непосредственно после проведения каждого опыта. При этом особое внимание следует обращать на эффект реакции: изменение окраски, выпадение и растворение осадка, появление характерного запаха и т.д.

Недопустимо пользоваться «случайными» листочками бумаги: это может привести к ненужной переписке и, кроме того, потере результатов экспериментов.

В отчете о лабораторной работе должны быть указаны:

1) дата выполнения работы;

2) название лабораторной работы;

3) номер и наименование опыта;

4) рисунок или схема прибора (если пользовались прибором);

5) последовательность выполнения работы (условия проведения и краткое описание опыта);

6) наблюдаемые явления;

7) уравнения всех реакций, происходящих в опыте;

8) таблица с результатами наблюдений;

9) расчеты (если работа носит количественный характер);

10) графики;

11) ответы на поставленные вопросы;

12) выводы.

К графическому представлению экспериментальных данных предъявляются следующие требования. График размером около половины тетрадного листа выполняют карандашом на миллиметровой бумаге и вклеивают в лабораторный журнал. Координатные оси располагают на расстоянии 1—1,5 см от края листа и не заканчивают стрелками. Масштаб выбирают таким образом, чтобы график занимал все поле между осями координат. При соединении экспериментальных точек следует учитывать не только относительное их расположение, но и теоретические представления о виде (типе) зависимости.
1   2   3

Похожие:

Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины сд. 14 Биологическая химия...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Общая химия основная...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины сд. 14, Сд. Ф. 14 Биологическая...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины гсэ. В устойчивое развитие...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconВысокомолекулярные соединения учебно-методический комплекс
«Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,...
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины (гсэ. Ф. 02 Физическая культура)...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по университетским специальностям
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины фтд основы фитодизайна основная...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины фтд. 4, Сд. В микология основная...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины сд. 11, Сд. Ф. 11 Зоология...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины дс. 5 Экология почв основная...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины сд. 8, Сд. Ф. 8 Анатомия...
«Биология с дополнительной специальностью География» 050103. 00 «География с дополнительной специальностью Биология»
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины сд. Ф ботаника с основами...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины сд. В 1, сд. В 1 водная токсикология...
Автор программы: к б н., доцент, зав кафедрой биологии и химии Марина Николаевна Харламова
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины сд. 12, Сд. Ф. 12 Зоология...
Автор программы: к б н., доцент, зав кафедрой биологии и химии Марина Николаевна Харламова
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины фтд. 1 Основы кинезиологии...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)
Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 04. Химия: высокомолекулярные соединения и коллоидная химия основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) 020201 «Биология» iconУчебно-методический комплекс дисциплины опд. Ф. 11 Основы коммуникативной...
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск