Задачи для самостоятельного решения. 1. К несолеобразующим оксидам относятся:

1. К несолеобразующим оксидам относятся:

1) СО; 2) SiO₂; 3) SiO; 4) SnO;

2. Амфотерными свойствами обладают:

1) N₂O₃; 2) P₂O₃; 3) As₂O₃; 4)Al₂O₃; 5) Sb₂O₃

3. Чем объясняется токсическое действие СО?

4. Раствор Люголя, применяющийся для смазывания слизистой оболочки полости рта и горла, содержит в 17 мл воды 1г йода и 2г иодида калия. Рассчитайте массовые доли йода и иодида калия в растворе Люголя.

Ответ:ω(J₂)=0,05; ω(KJ)=0,1

5. Для компенсации недостатка «соляной (хлороводородной) кислоты» в желудочном соке в качестве лекарственной формы применяют её растворы. Сколько миллилитров хлороводородной кислоты с массовой долей 24% (r = 1,12г/мл) необходимо для приготовления 200 мл 0,1 моль/л раствора HCl ?

Ответ: 2,7 мл

6. Питьевая сода (NaHCO₃) входит в состав многих кулинарных рецептов, а также используется для полоскания горла в виде 2%-ного раствора. Сколько граммов соды нужно растворить в стакане воды объёмом 200мл для полоскания горла?

Ответ: m(NaHCO₃)=4,1г

Тестовые вопросы

1) Какой из оксидов азота используется в качестве наркоза?

1) N₂O₅ 2) N₂O 3) NO 4) NO₂

2) Какое вещество можно использовать в качестве антидота при отравлении СО?

1) магний 2) цинк 3) восстановленное железо 4) медь

3) Как называются заболевания, возникающие при недостатке J^-?

1) эндемический зоб 2) рахит 3) подагра 4)кариес

4) Какие из галогенидов используют при нервных расстройствах (в качестве успокоительных средств) :

1) NaCl 2) NaI 3) KCl 4) NaBr

При недостатке какого галогена развивается эндемический зоб

1) йод 2) хлор 3) фтор 4) бром

6) Из предложенных элементов выберите микроэлемент:

1) Сl 2) O 3) I 4) Mg

7) Какие из приведенных гидроксидов металлов проявляют амфотерные свойства1) KOH 2) Ca(OH)₂ 3) Al(OH)₃4) NaOH 5) NH₄OH

8) При взаимодействии избытка раствора NaOH с H₃PO₄ образуется…

1) Na₂HPO₃ 2) Na₃PO₄ 3) NaH₂PO₄ 4) Na₂HPO₄

9) Какой ион образуется при отдаче атомом азота пяти электронов?

1) N^-3 2) N⁺⁵ 3) N⁺³ 4) N⁺²

10) Наименьший радиус имеет атом:

1) олова 2) серы 3) мышьяка 4) фосфора

11) В ряду N₂®O₂®H₂ прочность связи в молекулах…

1) уменьшается 3) увеличивается

2) изменяется периодически 4) не изменяется

Для какого соединения атом является структурной частицей кристаллической решетки

1) метана 2) кислорода 3) водорода 4) кремния

Кристаллическая решетка графита

1) ионная 2) атомная 3) молекулярная 4) металлическая

В молекуле хлорида алюминия тип гибридизации атомных орбиталей

1) sp² 2) sp 3) sp³ 4) d²sp³

Занятие № 9

ТЕМА: Физико-химия поверхностных явлений в функционировании живых систем.

ЦЕЛЬ:Изучить явление адсорбции, применение адсорбционных процессов в медицине

Торетические вопросы:

1.Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение.

2. Явление адсорбции. Понятие адсорбента и адсорбтива.

3. Адсорбционные равновесия и процессы на подвижных границах раздела фаз. Уравнение Гиббса. Поверхностно-активные и поверхностно-неактивные вещества.

4. Изотерма поверхностного натяжения. Поверхностная активность. Правило Дюкло-Траубе.

5. Изотерма адсорбции. Ориентация молекул в поверхностном слое и структура биомембран.

6.Адсорбционные равновесия на неподвижных границах раздела фаз. Физическая адсорбция и хемосорбция. Адсорбция газов на твёрдых телах. Адсорбция из растворов. Уравнение Лэнгмюра.

7.Зависимость величины адсорбции от различных факторов. Правило выравнивания полярностей. Избирательная адсорбция.

8. Значение адсорбционных процессов для жизнедеятельности. Физико-химические основы адсорбционной терапии, гемосорбции, применение в медицине ионитов.

9. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Определение критической концентрации мицелообразования. Липосомы.

Основные уравнения

1) поверхностная активность

2) относительная адсорбция на подвижных поверхности раздела фаз (уравнение Гиббса )

3) расчёт площади одной молекулы занимаемой в адсорбционном слое

4) расчёт толщины одной молекулы

5) расчёт адсорбции жидких веществ твёрдыми поверхностями (уравнение Ленгмюра)

6) расчёт адсорбции газообразных веществ твёрдыми поверхностями (ур-ние Ленгмюра)

7) Г = К_ф×С ⁿ уравнение Фрейндлиха

Обучающие задачи.

Задача № 1.Определить величину адсорбции при 10⁰С для раствора, содержащего 0,05 г в литре нонановой (пеларгоновой) кислоты C₈H₁₇COOH. Поверхностное натяжение воды при данной температуре 74,2×10^-3 н/м, а исследуемого раствора 57× 10^-3 Н/м

Решение: Уравнение Гиббса для адсорбции на границе жидкость-газ имеет вид:

Определяем концентрацию кислоты в растворе

Ответ:Г=7,3×10^-3 моль/м²

Задача № 2.Пользуясь правилом Дюкло-Траубе, определите во сколько раз поверхностная активность пальмитиновой кислоты (С₁₅Н₃₁СООН) меньше поверхностной активности арахиновой кислоты (С₁₉Н₃₉СООН).

Решение: Согласно правилу Дюкло-Траубе - при увеличении углеводородного радикала на одну метиленовую группу -СН₂- поверхностная активность увеличивается в 3,2 раза, то в нашем случае

G С₁₅Н₃₁СООН

¾¾¾¾¾¾¾ = 3,2⁴ = 104,85 раза.

G С₁₉Н₃₉СООН

Задача № 3.Найдите площадь, приходящуюся на одну молекулу в насыщенном адсорбционном слое анилина на поверхности его водного раствора, если предельная адсорбция равна 6,0 × 10^-6 моль/см²

Решение:

Ответ:S₀= 2,7×10^-19 см²

Задание № 4 Опишите поведение приведенных ниже структур в системе вода-липид. В каком качестве они применяются медицине (в хирургии, в частности).

I – бензалкония хлорид (N-бензил-N, N-диметил-N- октадецил аммония хлорид);

II –цистеинилэтил-N, N -диметил-N-цетил аммония хлорид

Ответ: Соединения в своей структуре содержат катион (гидрофильный фрагмент молекулы, склонный растворяться в воде) (полярная головка) и длинный углеводородный «хвост», имеющий гидрофобные свойства (стремящийся максимально отдалиться от воды). В связи с особенностями своего строения соединения обладают дифильными свойствами. Они легко встраиваются в биологические мембраны вирусов и бактерий и способствуют их гибели за счет разрушения биологических мембран. Применяются в медицине, в том числе в хирургии, в качестве антисептических и фунгицидных средств.

Задачи для самостоятельного решения:

1. Пользуясь правилом Дюкло-Траубе, определите во сколько раз поверхностная активность амилового спирта СН₃(СН₂)₃СН₂ОН больше поверхностной активности этилового спирта СН₃СН₂ОН.

2. Опредлите, во сколько раз поверхностная активность цетилового спирта (С₁₆Н₃₃ОН) больше поверхностной активности гептанола (С₇Н₁₅ОН).

3. Определите величину адсорбции водного раствора капроновой кислоты (С₅Н₁₁СООН) при 15^оС, если ее концентрация составляет 0,25 моль/л, поверхностное натяжение раствора 35´10^-3 Н/м, а поверхностное натяжение воды равно 73,4´10^-3 Н/м.

4. Определите величину адсорбции водного раствора пеларгоновой кислоты (С₈Н₁₇СООН) при 10^оС, если ее концентрация составляет 0,05 г/л, поверхностное натяжение воды при указанной температуре равно 74,2´10^-3 Н/м.

5. Г_max для изоамилового спирта равна 7×10^-6 моль/см², молярная масса 88 г/моль, r = 0,81 г/см³. Определите толщину и площадь, занимаемую одной молекулой на поверхности раздела.

6. Найдите площадь, приходящуюся на 1 молекулу в насыщенном адсорбционном слое анилина(С₆Н₅NH₂) на поверхности его водного раствора, если предельная адсрбция равна 6,0 ´10^-6 моль/см².

Тестовые вопросы

1) Какие вещества могут адсорбироваться на угле из крови при гемосорбции?

1) полярные 2)неполярные 3) малополярные

2) Вещество, которое адсорбируется на поверхности адсорбента, называют:

1) катализатором; 2) адсорбатом;

3) поверхностно-неактивным; 4) электролитом;

3) При растворении поверхностно-активных веществ поверхностное натяжение:

1) увеличивается; 2) уменьшается;

3) не изменяется; 4) становится равным нулю.

4) Площадь, занимаемая одной молекулой адсорбтива в насыщенном адсорбционном слое, определяется по формуле:

1) ; 2) ;

3) ; 4) .

5) Выберите уравнение Лэнгмюра для расчёта адсорбции газообразных веществ:

1) 2)

3)4)

6) Какой из растворителей будет лучше адсорбироваться на активированном угле:

1) ацетон (e = 20,7); 2) вода (e = 80,9);

2) хлороформ (e = 4,7); 4) бутанол (e = 12,2)

7) Подобрать адсорбент (уголь или МgО) и растворитель (вода (ε=80) или этанол (ε= 24)) для адсорбции диэтилового эфира (ε=4,3).

1) МgО и вода; 2) уголь и вода;

3) уголь и этанол; 4) МgО и этанол

8) Характерной особенностью поверхностно-активных веществ является:

1) природное происхождение; 2) дифильность;

3) высокая летучесть; 4) наличие окраски

9) Зависимость величины адсорбции от равновесной концентрации или парциального давления называется _______адсорбции

1) изохорой 2) изотермой 3) изобарой 4) адиабатой

10) Зависимость величины адсорбции от равновесной концентрации или парциального давления при постоянной температуре называется ___ адсорбции.

1) адиабатой 2) изобарой 3) изотермой 4) изохорой

11) Изотерму адсорбции описывают уравнением:

1) Ван-дер-Ваальса 3) Аррениуса

2) Лэнгмюра 4) Смолуховского

12) Какое определение подходит для характеристики поверхностно-активных веществ (ПАВ)?

1) вещества, адсорбция которых на поверхности раздела фаз приводит к значительному повышению поверхностного натяжения

2) вещества, адсорбция которых на поверхности раздела фаз приводит к значительному понижению поверхностного натяжения

3) вещества, концентрирующиеся в объеме раствора, приводящие к значительному понижению поверхностного натяжения

4) вещества, адсорбирующиеся на поверхности раздела фаз и не влияющие на величину поверхностного натяжения

13) Что понимают под дифильностью структуры ПАВ ?

1) наличие в структуре гидрофильных групп и гидрофобных фрагментов (длинноцепочечных радикалов)

2) наличие в структуре ионогенных групп

3) наличие в структуре длинноцепочечных радикалов (гидрофобных «хвостов»)

4) наличие в структуре катионов и анионов