Вопросы и задачи к экзамену по физической и коллоидной химии
методическая разработка по теме

Департамент образования города Москвы

Государственное автономное профессиональное

 образовательное учреждение города Москвы

«Московский образовательный комплекс имени Виктора Талалихина»

Левина В.Б.

Вопросы и задачи к экзаменационным билетам

по дисциплине

«Физическая и коллоидная химия»

Москва

2015

Вопросы к экзаменационным билетам по дисциплине

«Физическая и коллоидная химия»

1. Объяснить основные свойства агрегатных состояний вещества.

2. Охарактеризовать газообразное состояние вещества.

3. Охарактеризовать идеальные и реальные газы, управление Клайперона –  

     Менделеева.

4. Объяснить особенности  жидкого агрегатного состояния вещества.

5. Объяснить особенности структуры жидкости, энергию поверхностного

     слоя.

6. Охарактеризовать поверхностное натяжение жидкостей, явления

     смачивания.

7. Охарактеризовать вязкость жидкостей, ее роль для технологии мясных

     и молочных продуктов.

8. Объяснить особенности поведения газов при изменении

     термодинамических параметров.

9. Объяснить особенности поведения жидкостей при изменении

     термодинамических параметров.

10. Объяснить особенности поведения твердых веществ при изменении

       термодинамических параметров.

11. Охарактеризовать основные понятия и определения термодинамики.

12. Объяснить сущность эктальпии.

13. Объяснить сущность энтропии.

14. Охарактеризовать тепловые эффекты химических реакций (сгорания,

       образования, нейтрализации).

15. Объяснить закон Гесса (его следствия).

16. Объяснить основные понятия фазового равновесия.

17. Объяснить правило фаз Гиббса.

18. Дать общую характеристику и классификацию растворов, объяснить

       их значение в технологии мясных и молочных продуктов.

19. Объяснить теорию растворов Д.И.Менделеева.

20. Объяснить явление осмоса.

21. Объяснить явления осмотического давления, закон Вант-Гоффа.

22. Объяснить закон Рауля, изменения температур кипения и замерзания

       растворов.

23. Объяснить взаимную растворимость жидкостей, законы Коновалова.

24. Объяснить значение растворов, их свойств для технологии мясных и

       молочных продуктов.

25. Объяснить сущность перегонки жидкостей с водяным паром.

26. Объяснить сущность ректификации и экстракции.

27. Объяснить понятие скорости химической реакции.

28. Объяснить закон действующих масс для скоростей химической

       реакции.

29.  Объяснить зависимость скорости химической реакции от температуры, правило Вант-Гоффа.

30. Объяснить сущность катализа, его виды.

31. Объяснить особенности ферментативного катализа.

32. Объяснить сущность процесса сорбции и адсорбции.

33. Охарактеризовать адсорбцию на границе газ – жидкость,

       газ – твердое тело.

34. Охарактеризовать абсорбцию на границе жидкость – жидкость,

       твердое тело – жидкость, изотерму адсорбции.

35. Охарактеризовать адсорбцию ионов на твердом адсорбенте.

36. Охарактеризовать ионообменную адсорбцию.

40. Объяснить зависимость величины адсорбции от термодинамических

       факторов.

41. Объяснить значения сорбции и адсорбции в технологии мясных

       и молочных продуктов.

42. Объяснить значение адсорбции в хроматографическом методе анализа.

43. Охарактеризовать коллоидные системы, их особенности, классификацию.

44. Объяснить роль дисперсных систем в технологии мясных и молочных

       продуктов.

45. Охарактеризовать воздействие дисперсных систем на окружающую

       среду.

46. Охарактеризовать методы получения коллоидных систем.

47. Объяснить понятие о стабилизаторах.

48. Охарактеризовать способы очистки коллоидных систем: диализ,

       электролиз, ультрафильтрация.

49. Охарактеризовать броуновское движение частиц в коллоидных системах.

50. Охарактеризовать диффузию – седиментационное равновесие

       коллоидных систем.

51. Охарактеризовать осмотическое давление в коллоидных системах.

52. Охарактеризовать оптические свойства коллоидных систем.

53. Объяснить электрокинетические свойства коллоидных систем

       (электрофорез и электроосмос).

54. На конкретном примере объяснить строение мицеллы гидрозоля.

55. На конкретном примере объяснить строение двойного электрического,

       смея мицеллы гидрозоля.

56. Объяснить механизм коагуляции золей электролитами.

57. Объяснить понятие коагуляции золей.

58. Объяснить понятия порога коагуляции.

59. Объяснить понятие структурных коллоидных систем.

60. Охарактеризовать гели, гелеобразования, тиоскопию.

61. Охарактеризовать связодисперсные системы кристаллизационного типа,

       пептизации.

62. Охарактеризовать системы, содержащие коллоидные ПАВ.

63. Объяснить строение молекул коллоидных ПАВ.

64. Охарактеризовать свойства растворов коллоидных ПВА, солюбилизацию.

65. Охарактеризовать микрогетерогенные системы, их сходства и различие с

       коллоидными системами.

66. Объяснить роль микрогетерогенных систем для технологии мясных и

       молочных продуктов, их влияние на окружающую среду и человека.

67. Охарактеризовать классификацию микрогетерогенных систем, их

       получение.

68. Охарактеризовать суспензии, их получение, устойчивость, методы

       разрушения.

69. Охарактеризовать классификацию эмульсий, их использование в

       технологии мясных и молочных продуктов.

70. Объяснить получение эмульсий, их устойчивость и методы разрушения.

71. Охарактеризовать пены, аэрозоли, порошки, их получения, устойчивость

       и разрушения.

72. Объяснить особенности строения молекул ВМС.

73. Объяснить использование ВМС в технологии мясных и молочных        продуктов.

74. Объяснить сущность процесса набухания, его виды, стадии набухания.

75. Объяснить роль процесса набухания в технологии мясных и молочных

       продуктов.  

76. Охарактеризовать растворение ВМС, их сходства и различии с

       коллоидными растворами.

77. Охарактеризовать вязкость растворов ВМС.

78. Объяснить сущность процесса студнеобразования.

Задачи к экзаменационным билетам по дисциплине

«Физическая и коллоидная химия»

1. Стальной цилиндр объемом 20 л наполнен кислородом. При температуре

      18о С, давление газа в цилиндре равно Па. Определить массу

      кислорода, находящегося в баллоне.

2. Рассчитать объем газа при нормальных условиях, если при температуре

      37оС и давлении 90 000Па объем его равен 20л.

3. Вычислите значение универсальной газовой постоянной по следующим

      данным: при температуре 15оС и давлении  оксиду азота (I) N2О  

      массой  занимает объем . Мольная масса оксида

      азота М=44 кг/моль.

4. Рассчитать сколько диоксида углерода вмещается в баллоне емкостью

      0,1 м3 при 20оС под давлением . Мольная масса диоксида

      углерода М=44 кг/моль.

5.  В сосуде объемом 500 см3 содержится 0,89г водорода при температуре

      290К. Определить давление газа.

6. Газ принимает объем 2м3 при температуре 546К. Каким будет его объем

      при температуре 960К.

7. Написать математическое выражение для скорости следующих реакций:

         2AL+3Cl2=2ALCl3

          2CO+O2↔2CO2

8. Во сколько раз увеличится скорость реакции, если давление увеличить

      в пять раз?

         2NO+O2→2NO2

9. Рассчитайте (в Дж) разность тепловых эффектов реакции

      СН3СНО+Н2=С2Н3ОН, протекающий при температуре 310К, постоянном

      давлении или постоянном объеме. Чему будет равна эта разность, если

      температура повысится до 400К и спирт перевести в газообразное

      состояние.

10. В результате растирения 20кг гелия при температуре 256К объем газа

       увеличивается в 1000 раз. Рассчитайте изменение энтропии.

11. В какую сторону сместится равновесие при повышении температуры в

       следующих системах:

       1. СО+О2↔2СО2+669кДж

       2. N2+3H2↔2NH3+92кДж

       3.  N2+O2↔2NO-181кДж

12. В какую сторону сместится равновесие при повышении давления в

       следующих системах:

       1. 2NO+O2↔2NO2                (гомогенная)

       2. H2+J2↔2HJ                        (гомогенная)

       3. CO2+C↔2CO                     (гетерогенная)

13. Написать математические выражения констант равновесия для

       следующих систем:

       2H2Se↔2H2+Se – 40,22кДж

       FeO+CO↔Fe+CO2

14. Как изменится скорость прямой реакции N2+3H2↔2NH3, если давление

       увеличить в 5 раз.

15. При состоянии равновесия системы N2+3H2↔2NH3 

       концентрация азота равна 0,5 моль/л;

       водород – 10 моль/л, аммиака – 0,6 моль/л.

       Вычислить константу равновесия реакции.

16. В какую сторону сместится равновесие реакции

       N2+3H2↔2NH3+98,17кДж

       При увеличении концентрации исходящих веществ, при повышении

       давления и температуры?

17. Равновесное давление водяного пара, образующегося по реакции

       Са(ОН)2=СаО+Н2О равно 120 мм. ртутного столба при Т 724К и 450 мм.

       ртутного столба при Т=804К. Найти среднее значение теплового эффекта

       этой реакции в данном интервале температуры.

18. Определить осмотическое давление 5%-ого раствора глюкозы при 18оС.

       Плотности раствора принять равной единице. Молекулярная масса

       глюкозы – 180.

19. Определить давление пара 30%-ого раствора мочевины при 50оС.

       Давление пара воды при 50оС равно 12320Па.

20. При какой температуре будет замерзать 50% - ный раствор метилового

       спирта (СН3ОН) в воде, криоскопическая постоянная которой

       равна 1,98 С?

21. Определить давление пара над раствором, содержащим 0,005 кг глюкозы

       в 0,1 кг воды при температуре 310К, если давление пара над числом

       растворителем при этой же температуре равно 3590 Па.

22. Рассчитайте осмотическое давление 0,01М водного раствора сульфата

       натрия при температуре 350К, если степень диссоциации равна 0,89.

23. Степень диссоциации сульфата цинка в 0,05М растворе равна 0,6. Как

       велико должно быть осмотическое давление раствора 272К?

24. Вычислить потенциал серебра, погруженного в раствор своей соли при

       температуре 256К с концентрацией ионов серебра 0,03 моль/м3.

25. Вычислить при 30оС э.д.с. гальванического элемента Якоби-Даниэля при

       условии, что концентрация катионов меди и цинк в обоих полуэлементах

       равна по 2 моль/м3.

26. Давление пара над серной кислотой при температуре 460К равно 630Па,

       а при температуре 480К – 3560Па. Определите теплоту парообразования

       серной кислоты, считая ее постоянной в указанном интервале

       температуры.

27. Во сколько раз увеличится скорость реакции при температуре 540К, если

       катализатор уменьшает энергию активации на ∆Е=60кДж/моль?

28. Определить степень электролитической диссоциации 0,02Н раствора

       уксусной кислоты, эквивалентная электропроводность которого при

       19оС равна 14,74Ом-1 см2 г экв-1.

29. Вычислить константу электролитической диссоциации 0,02Н раствора

       уксусной кислоты, степень электролитической диссоциации которого

       при температуре 20оС равна 0,0624.

30. Определить потенциал медного электрода в 350 см3 раствора при 27оС,

       содержащего 2,6г CuSO4. Кажущаяся степень диссоциации соли в

       растворе равна 65%.

31. Определить электродвижущую силу медно-цинкового гальванического

       элемента при концентрации ионов в растворе равной 1г-ион/л,

       температура 16оС.

             Cu/Cu2+/KCl/Z2+/Zn

32. Определить поверхностное натяжение бензола при температуре 310 и

       343К при условии, что полная поверхностная энергия не зависит от

       температуры и для бензола составляет 62м Дж/м2. Температурный

       коэффициент -0,13Дж/(м2К).

33. Золь диоксида кремния в воде содержит частицы сферической формы

       диаметром 6·10-8м. Определить на какой высоте от начального уровня

       частичная концентрация уменьшится в два раза. Плотность диоксида

       кремния 2·103, температура 268К.

34. Определить осмотическое давление водного раствора, содержащего 25г

       глюкозы и 8л раствора. Температура 30оС. Мольная масса глюкозы

       180кг/к моль.

35. Определить сколько карбамида NH2CONH2 раствора в 100см3 воды,

       если осмотическое давление раствора 30оС равно 1,28·105Па. Мольная

       масса карбамида 60кг/к моль.

36. Написать формулу получения мицеллы гидроксида железа.

37. Изобразить схему строения мицеллы золя иодида серебра.

38. Порог коагуляции отрицательно заряженного гидрозоля сульфата

       серебра под действием KCl равен 5,9·10-2моль/л. С помощью правила

       Шульце-Гарди рассчитайте пороги коагуляции, вызываемой

       следующими электролитами: K2SO4; MgCl2; MgSO4; AlCl3.

39. Рассчитайте толщину диффузного слоя на поверхности пластинки при

       температуре 298К в водном растворе, 1л которого содержит 0,06г NaCl

       и 0,01г CaCl2. Относительная диэлектрическая проницаемость раствора

       равна 89,7. Во сколько раз изменится толщина диффузного слоя, если

       раствор разбавить водой в 3 раза?