Общая и биоорганическая химия

14. Каково распространение эмульсий в природе и значение их в технике, в быту, какое применение они находят в медицине?

15. Какие вещества в организме проявляют свойства эмульгаторов? Какое значение в жизнедеятельности имеет образование ими эмульсий?

16. Что такое пены, каковы их разновидности и способы образования? Каким образом пенообразователи обеспечивают устойчивость пен?

17. Как происходит разрушение пен, каков механизм действия пеногасителей?

18. Каково значение пен в технике, быту, в медицине?

19. Радиус капель масляной фазы в эмульсии равен 1.10?5 м. Вычислите общую площадь поверхности раздела фаз в 1м3 0,5%-ной эмульсии, учитывая, что площадь сферической частицы вычисляется по формуле S = 2r2, а объем V = 4r3/3. Ответ: 747 м2.

20.Радиус капель масляной фазы эмульсии равен 2.10?5м. Вычислите общую площадь поверхности раздела фаз в 1м3 15%-ной эмульсии, учитывая, что площадь сферической капли вычисляется по формуле S = 2r2, а объем V = 4r3/3. Ответ: 11248 м2.

21. Радиус капель масляной фазы в эмульсии равен 5.10?6. Вычислите общую площадь поверхности раздела фаз в 1м3 70%-ной эмульсии, учитывая, что площадь сферической частицы вычисляется по формуле S = 2r2, а объем V = 4r3/3. Ответ: 2,245.105 м2.

22. Вычислите средний сдвиг частиц эмульсии с радиусом 6,5.10?5 м за 1 с, если вязкость среды 1.10?3 Н.с/м2, Т = 288 К, R = 8,31 Дж/К.моль.Ответ: 8,08.10?8м.

24. Вычислите средний сдвиг частиц аэрозоля с радиусом 2.10?8 м за 10 с, если вязкость воздуха 1,8.10?5 Н.с/м2, Т = 293 К, R = 8,31 Дж/К.моль. Ответ: 1,09.10?4м.

25. Аэрозоль получен распылением 0,5 г угля в 1 м3. Диаметр частиц аэрозоля 8.10?5 м, плотность 1,8 кг/м3. Вычислите общую площадь поверхности частиц аэрозоля (в м2), учитывая, что площадь сферической частицы вычисляется по формуле S = 2r2, объем V = 4r3/3, m = V.d. Ответ: 5,21 м2.

Образец билета модуля № 1

«Элементы общей химии. Поверхностные явления. Коллоидные системы»

Тестовая (первая) часть (25 тестов х 2 балла = 50 баллов)

(Выберите один правильный ответ)

1. Чему равна масса 2 моль-эквивалентов серной кислоты в реакции Н2SO4 + NaOH = NaНSO4 + Н2О?

а) 49 г б) 196 г в) 98 г г) 147 г

2. Что зависит от концентрации?

а) степень гидролиза б) константа скорости

в) константа диссоциации г) константа гидролиза

3. В перечне солей:

А) CaCl2; Б) CaOHCl; В) Ca(HSO4)2; Г) Ca(ClO)2; Д) Ca(CH3COO)2; Е) CaBr2 в водном растворе щелочную среду создают:

а) АБВ б) АВГ в) БДЕ г) БГД

4. рН раствора равен 12. Концентрации [H+] и [OH-] в этом растворе соответственно равны (в моль/л):

а) 210?2 и 1210?12 б) 110?12 и 110?2

в) 110?2 и 110?2 г) 1102 и 11012

5. Растворение аммиака в воде:

а) увеличивает концентрацию ионов водорода

б) увеличивает концентрацию гидроксидионов

в) сопровождается изменением объема

г) не меняет соотношение концентрации ионов воды

6. Выражение ПР для малорастворимого соединения KtnAnm записывается в виде:

а) [Ktm+]m [Ann?]n б) [Ktn m+] [Ann?]m

в) [Ktm+]n [Ann?]m г) [Ktm+] [Ann?]

7. Карбонатный буфер выражается составом:

а) NaHCO3 + Na2CO3 б) Na2CO3 + К2CO3

в) NaHCO3 + (NH4)3PO4 г) NaHCO3 + KHCO3

8. Криометрия - это метод определения молекулярной массы растворенного вещества, основанный на измерении:

а) понижения температуры замерзания растворов

б) повышения температуры кипения растворов

в) понижения температуры кипения растворов

г) понижения давления насыщенного пара над раствором

9. При одинаковой моляльности температура замерзания будет наибольшей раствора, на основе:

а) воды (К = 1,86) б) бензола (К = 5,05)

в) циклогексана (К = 20,2) г) уксусной кислоты (К = 3,9)

10. Верны ли следующие утверждения?

А. В случае плазмолиза (экзосмоса) клетка становится вялой в результате перехода молекул воды из клетки.

Б. Действие солевых слабительных средств (сульфатов калия и натрия) связано с изменением осмотического давления в кишечнике.

а) верно только А б) верно только Б

в) верны оба суждения г) оба суждения не верны

11. Следствие из закона Гесса применительно к реакциям сгорания выражается уравнением:

а) Hр = Hсгор. исх. в-в - Hсгор. прод. реакции

б) Hр = Hсгор. прод. реакции - Hсгор. исх. в-в

в) Hр = Hсгор. исх. в-в + Hсгор. прод. реакции

г) Hр = Hсгор. прод. реакции . Hсгор. исх. в-в

12. Теплота образования 1 моль жидкой воды составляет 286 кДж. При взаимодействии 4 моль водорода с кислородом выделяется теплота количеством:

а) 572 кДж б) 715 кДж в) 858 кДж г) 1144 кДж

13. Гомогенной реакцией называют реакцию, которая протекает:

а) во всем объеме системы; б) на поверхности раздела фаз;

в) в водном растворе; г) в присутствии катализатора.

14. Скорость прямой реакции 2SO2(г) + O2(г) 2SO3(г) равна:

а) К. SO22 O2 б) К O2 в) К SO22 г) К SO32

15. При комнатной температуре с наибольшей скоростью протекает реакция:

а) 2Ba + O2 = 2BaO б) Ba2+ + CO32? = BaCO3

в) Ba + 2H+ = Ba2+ + H2 г) Ba + S = BaS

в) CO2(г) + 2C(тв) 2CO(г) - Q г) 2NH3(г) N2(г) + 3H2(г) - Q

16. Причиной поверхностных явлений служит:

а) особое состояние молекул вещества по всему объёму фазы;

б) особое состояние молекул в слоях, непосредственно прилегающих к поверхности раздела фаз;

в) одинаковое притяжение молекул вещества в объёме фазы;

г) одинаковое отталкивание молекул вещества в объёме фазы.

17. Для газов, растворов неэлектролитов и слабых электролитов адсорбция часто вычисляется по формуле:

а) б) K. С1/n в) г)

18. По теории адсорбции Фрейндлиха адсорбция возрастает:

а) без предела;

б) прямо пропорционально концентрации растворённого вещества;

в) до полного заполнения слоя, толщиной в одну молекулу;

г) до определенного максимального значения.

19. Укажите дисперсную систему, не относящуюся к аэрозолям:

а) туман; б) порошки; в) пемза; г) пыль; д) дым.

20. Смещение (сдвиг) частиц при броуновском движении зависит от:

а) вязкости дисперсионной среды; б) интенсивности движения частиц;

в) скорости движения частиц; г) всех перечисленных факторов.

21. Из перечисленных:

1) физического диспергирования; 2) физической конденсации;

3) химической конденсации; 4) ультрафильтрации укажите метод, используя которого невозможно получить коллоидную систему:

а) 1 б) 2 в) 3 г) 4

22. В золях, кроме мицелл, стабилизатора и растворителя содержатся низкомолекулярные примеси. Последние снижают устойчивость коллоидных систем (нейтрализуют заряд коллоидных частиц, вызывают коагуляцию и разрушение коллоидных систем). В связи с этим коллоидные системы очищают. С этой целью может быть использован:

а) электрофорез; б) нефелометрия; в) ультрамикроскопия; г) диализ;

23. Единицей измерения электрофоретической подвижности служит:

а) м2/В.с; б) м2/В; в) В.с; г) В/м2.с

24. Коагуляцией называется процесс:

а) осаждения частиц под действием силы тяжести;

б) объединения коллоидных частиц с последующим осаждением;

в) перемещения коллоидных частиц к противоположно заряженному электроду;

г) очищения коллоидных растворов.

25. Золь, мицелла которого выражается формулой

{zFe(OH)3,nFeO+,(n-x) Cl}x Cl

коагулирует под действием электролита:

а) FeCl3; б) FeCl2; в) FeOCl; г) NaCl;

Творческие задания (5 заданий х 10 = 50 баллов)

1. В растворе содержатся сульфат-, хромат- и оксалат-ионы с концентрацией 1.10?3 моль/л. В этот раствор по каплям внесли раствор хлорида стронция до концентрации этой соли до 1.10?3 моль/л. На основе расчетов докажите возможность выпадения солей в осадок и их последовательность осаждения. ПР[SrSO4] = 3,2.10?7; ПР[SrCrO4] = 3,6.10?5; ПР[SrC2O4] = 5,6.10?8.

2. Классификация буферных растворов. В каких объемах нужно смешать растворы уксусной кислоты и ацетата натрия с одинаковой молярной концентрацией, чтобы приготовить 100 мл буферного раствора с рН = 5? pK(СН3СООН) = 4,74.

3. Девушка, строго «соблюдающая фигуру», съела шоколада в два раза больше её ежедневной нормы (220 ккал). Чтобы ликвидировать энергетические излишества, сколько часов ей придётся ездить на велосипеде (920 кДж/ч)? (1кал = 4,18 Дж).

4. При уменьшении концентрации новокаина в растворе с 0,2 М до 0,15М поверхностное натяжение возросло с 6,9.102 Дж/м2 до 7,1.102Дж/м2, а в случае растворов кокаина с 6,5.102 Дж/м2 до 7.102 Дж/м2. Сравните величины адсорбции при 293 K двух веществ в данном интервале концентраций.

5. Как классифицируют дисперсные и коллоидные системы?

Образец билета модуля № 2

«Микрогетерогенные системы»

Тестовая (первая) часть (25 тестов х 2 балла = 50 баллов)

1. Какое свойство растворов ВМС и лиофобных золей схожи?

а) размер макромолекул;

б) термодинамическая устойчивость;

в) толщина сольватной оболочки;

г) постоянство осмотического давления во времени;

д) самопроизвольность образования.

2. Разветвленная и плоскостная структура получается при возникновении химических связей между цепями мономеров с боковыми разветвлениями. Из перечисленных:

1) алюмосиликатов, фибриллярных белков, нуклеиновых кислот;

2) целлюлозы, амилопектина крахмала, гликогена, графита;

3) каучукам, амилазе крахмала, полиэтиленам, для некоторых белков;

4) алмаза, резины, глобулярных белков, ионообменных смол;

укажите полимеры, для которых характерна такая структура:

а) 1 б) 2 в) 3 г) 4

3. Высокомолекулярные соединения, в макромолекулах которых имеются группы, способные к диссоциации в растворе с образованием положительного заряда, относят к:

а) нейтральным полимерам; б) поликатионам;

в) полианионам; г) полиамфолитам.

4. Что общего в способах получения ВМС ? полимеризации и поликонденсации?

а) раскрытие циклов и разрыв кратных связей;

б) образование ковалентной связи между мономерами;

в) выделение низкомолекулярных соединений, типа вода, аммиак, галогеноводород;

г) проведение процесса в присутствии катализатора, возможно при высоких температурах и под давлением.

5. Укажите ошибочное утверждение:

а) молекулы ВМС и коллоидные частицы близки по размерам;

б) молекулы ВМС и коллоидные частицы состоят из многих тысяч атомов;

в) растворы ВМС и золи термодинамически устойчивы;

г) растворы ВМС и золи проявляют низкое осмотическое давление, чем истинные растворы.

6. ИЭТ альбумина 4,8, желатина 4,6, казеина 4,6, глиадина 9,8, -глобулина 5,2, -глобулина 7,3, гемоглобина 6,9, фермента рибонуклеазы 9,45. По значениям изоэлектрических точек укажите, сколько веществ имеют нейтральный заряд в растворе с рН 5,2?

а) 2 б) 3 в) 4 г) 7

7. Определите, в каком направлении и почему будут двигаться частицы лизина ? диаминомонокарбоновой кислоты в ходе электрофореза при рН 7? ИЭТ ее 9,9.

а) к катоду, так как частицы заряжены отрицательно;

б) к аноду, так как частицы заряжены положительно;

в) к катоду, так как частицы заряжены положительно;

г) к аноду, так как частицы заряжены отрицательно;

д) частицы не будут двигаться, так как отрицательно и положительно заряженные группы равны.

8. Для количественной характеристики защитных свойств полимеров были введены разные относительные числа, например, рубиновое число. Оно выражает наименьшую массу (в мг) полимера, которую следует добавить, чтобы защитить 10 мл красного золя рубинового конго от коагуляции (до фиолетовой окраски) при добавке к золю 1 мл 0,1%-ного раствора хлорида натрия. Укажите полимер, обладающей наибольшей защитной способностью:

а) желатин (2,5); б) крахмал (20); в) казеин (0,4); г) гемоглобин (0,8).

9. Что такое высаливание полимеров?

а) выделение молекул полимера из раствора в отдельную фазу в виде капелек вследствие частичного слияния их сольватных оболочек под действием ионов соли;

б) обратимое осаждение полимера из раствора вследствие разрушения сольватных оболочек его молекул ионами соли;

в) необратимое осаждение полимера из раствора вследствие химического связывания его с ионами соли в нерастворимое соединение;

г) необратимая коагуляция полимера в растворе вследствие нейтрализации заряда его молекул ионами соли;

10. Что такое солюбилизация?

а) метод получения эмульсий;

б) осаждение высокомолекулярного соединения из раствора под действием водоотнимающих средств;

в) осаждение коллоидных частиц из раствора под действием электролитов;

г) растворение нерастворимых в данном растворителе веществ в присутствии поверхностно-активных веществ.

11. Из перечисленных:

1) измерение поверхностного натяжения;

2) измерение эквивалентной электропроводности;

3) измерение светорассеяния (мутности), показателя преломления света;

4) измерение осмотического давления;

укажите общее число методов, с помощью которых можно определить критическую концентрацию мицеллообразования:

а) 1 б) 2 в) 3 г) 4

12. Укажите свойство, характерное для разбавленных эмульсий:

а) размер капель 105?107м;

б) объемная доля дисперсной фазы более 74%;

в) слабо выраженное броуновское движение;

г) устойчивость в отсутствии эмульгатора.

13. Укажите свойство концентрированных эмульсий, отличное от других видов эмульсий:

а) наличие у частиц двойного электрического слоя;

б) объемная доля дисперсной фазы в них более 74%;

в) сильно выраженное броуновское движение;

г) частицы видимы в микроскоп.

14. Укажите свойство, характерное для высококонцентрированных эмульсий:

а) наличие броуновского движения;

б) наличие двойного электрического слоя у частиц;

в) довольно высокая текучесть;

г) деформация капель.

15. Эмульгатором может быть:

а) вещество, имеющее сродство к дисперсионной среде;

б) вещество, имеющее сродство к дисперсной фазе;

в) вещество, имеющее сродство к обеим фазам;

г) любое из перечисленных веществ.

16. Укажите вещество, которое является гидрофобным эмульгатором?

а) холестерин;

б) фосфолипиды;

в) порошкообразные глины, мел или стекло;

г) натриевые и калиевые соли высших жирных кислот;

д) желчные кислоты.

17. Аэрозоли ? это микрогетерогенные системы, в которых дисперсной фазой служит:

а) жидкость, а дисперсионной средой газ;

б) твердое тело, а дисперсионной средой тоже твердое тело;

в) газ, а дисперсионной средой жидкость;

г) жидкость, а дисперсионной средой другая жидкость.

18. Порошки характеризуются:

а) слеживаемостью; б) способностью к гранулированию;

в) текучестью; г) всеми перечисленными свойствами.

19. Продолжите предложение: Текучесть и распыляемость больше у:

а) гидрофильных порошков; б) порошков с меньшими размерами частиц;

в) гидрофобных порошков; г) порошков с большими размерами частиц.

20. Укажите свойство, характерное для суспензий:

а) размер частиц 1-100 нм;

б) у частиц отсутствует двойной электрический слой;

в) опалесценция и эффект Фарадея-Тиндаля;

г) не способны к диффузии;

21. Укажите свойство суспензий, схожее со свойствами лиофобных золей:

а) у них размеры частиц соизмеримы;

б) в суспензиях и золях наблюдается электроосмос;

в) у них проявляются опалесценция и эффект Фарадея-Тиндаля;

г) они седиментационно устойчивы;

22. Что такое тиксотропия?

а) самопроизвольное уменьшение размеров геля с одновременным выделением из него дисперсионной среды, содержащейся в петлях геля;

б) выделение вязкой жидкости в виде концентрированной эмульсии из капелек, которые медленно сливаются;

в) уплотнение пространственной сетки за счет выдавливания части дисперсионной среды;

г) способность структур под влиянием механического воздействия разжижаться, переходить в золь, а затем в состоянии покоя вновь самопроизвольно восстанавливаться.

23. В каком случае образуются суспензии?

а) если твердое вещество практически не растворяется в жидкости;

б) если превышен предел растворимости вещества в жидкости;

в) если при взаимодействии веществ, растворимых в жидкости, образуется новое нерастворимое вещество;

г) при всех перечисленных случаях.

24. Укажите дисперсную систему, относящуюся к пенам:

а) пористая резина; б) этиловый эфир; в) амиловый эфир; г) туман.

25. Пены получают:

а) механическим перемешиванием газа с жидкостью;

б) проведением химической реакции, при которой выделяется газообразное вещество;

в) выделением растворенного в жидкости газа при повышении температуры или резкого снижения давления;

г) всеми перечисленными методами.

Творческие задания (5 заданий х 10 = 50 баллов)

(Запишите полное решение. Ответ запишите чётко и разборчиво)

1. Что такое порошки, каково их значение в фармации и медицине?

2. Что такое онкотическое давление и какова физиологическая роль этого давления?

3. Почему гидрофильные эмульгаторы стабилизируют прямые, а гидрофобные - нет? Почему гидрофобные эмульгаторы стабилизируют обратные эмульсии, а гидрофильные - нет? Ответ обосновать.

4. Какие параметры характеризуют величину мицелл полуколлоидов? Отчего они зависят?

5. Рассчитайте молекулярную массу полистирола, если осмотическое давление при 25оС равно 120,9 Па, а массовая концентрация равна 4,176 кг/м3, молекула белка изодинамична.

ЛИТЕРАТУРА

1. Попков В.А., Пузаков С.А. Общая химия. - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2007. - 976с.

1. Ершов Ю.А. Коллоидная химия. Физическая химия дисперсных систем. - М.:ГЕОТАР-Медиа, 2012. - 352 с.

2. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд А.С. и др. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. - М.:Высш.шк., 2007. - 559 с.

3. Сумм Б.Д. Основы коллоидной химии.- М.: Издательский центр «Академия», 2006. ? 240 с.

4. Рубина Х.М., Добринская М.А., Романчук Л.А. Практикум по физической и коллоидной химии. - М.: Высш. шк., 1972 - 152 с.

5. Практикум по физической и коллоидной химии/ Под ред. К.И.Евстратовой. М.: Высш. шк., 1990. - 255 с.

6. Галеева С.И., Ситдиков И.Б., Хисамеев Г.Г. и др. Руководство к практичес-ким занятиям по общей химии: учебное пособие /Под ред. Л.Е.Никитиной. - Казань: КГМУ, 2007. - 102 с.

7. Хисамеев Г.Г., Халиуллин Р.Р., Никитина Л.Е. Физическая химии: основы химической термодинамики и кинетики: учебное пособие.- Казань: КГМУ, 2008. ? 70 с.

8. Хисамеев Г.Г., Никитина Л.Е., Гибадуллина З.М., Сиразиева Е.В. Химическая реакция: классификация химических реакций. Химическая кинетика и равновесие: учебное пособие. - Казань: ИРО РТ, КГМУ, 2011. - 78 с.

9. Киселев С.В., Тимербаев В.Н. Руководство к лабораторным занятиям по биофизической химии: учебное пособие. - Казань:КГМУ, 2001. - 51 с.

Размещено на Allbest.ur