№11. «Физико-химия поверхностных явлений»



Скачать 26.23 Kb.
Дата08.10.2017
Размер26.23 Kb.

Тема занятия № 11. «Физико-химия поверхностных явлений».
Цель: Вам необходимо овладеть учебной программой данного занятия и научиться применять учебный материал в своей будущей профессии.

Сделайте записи в рабочей тетради по плану:

  • Дата

  • Номер занятия

  • Тема занятия

  • Основные вопросы темы

  • Краткое описание порядка выполнения лабораторных работ.

Учебные вопросы занятия:

  1. Особенности энергетического состояния поверхностного слоя. Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение.

  1. Виды сорбции, отличия адсорбции от абсорции. Уравнение Гиббса.

  1. ПАВ, ПИВ, ПНВ, особенности строения этих веществ, поведение в поверхностном слое. Поверхностная активность, ее изменение в гомологических рядах. Правило Траубе.

  2. Изотермы поверхностного натяжения и адсорбции. Структура биомембран, сущность поверхностных явлений, протекающих в биомембранах.

  3. Адсорбция газов на твердых телах. Уравнение Ленгмюра.

  4. Адсорбция из растворов:

    1. Из молекулярных растворов. Правило Ребиндера.

    2. Избирательная адсорбция из ионных растворов по правилу Панета-Фаянса.

    3. Зависимость адсорбции от различных факторов.

  1. Адсорбционные процессы в медицине. Гемосорбция и основные виды хроматографии.

Ваши действия по подготовке к занятию и отработке программы занятия:

При подготовки к занятию повторите:

  • Агрегатное состояние вещества и виды поверхностей раздела фаз;

  • Скорость гомогенных и гетерогенных реакций и ее зависимость от разных факторов;

  • Строение органических молекул, тип гибридизации и виды химической связи, которые образует атом углерода в органической химии.

  • Полярность химической связи, длину, энергию и направленность химической связи.

  • Полярные и неполярные растворители, растворимость веществ в растворителях разного типа.

  • Закон действующих масс, константу равновесия.

При отработке 1 вопроса обратите внимание на:

  • на поведение молекулы в поверхностном слое и внутри жидкости;

  • причину возникновения поверхностной энергия и связь поверхностной энергии с поверхностным натяжением;

При отработке 2 вопроса обратите внимание на:

При отработке 3 вопроса обратите внимание на:

  • строение молекул ПАВ, ПИВ, ПНВ.

  • поведение этих молекул в растворах разной природы.

  • выражение величины поверхностной активности;

  • правило Траубе-Дюкло.

При отработке 4 вопроса обратите внимание на:

  • построение изотерм поверхностного натяжения и адсорбции, их анализ.

  • строение клеточной мембраны;

  • процессы протекающие на поверхности клеточных мембран.

При отработке 5 вопроса обратите внимание на:

  • основные положения теории адсорбции Ленгмюра.

  • уравнение Ленгмюра, его анализ.

  • факторы, от которых зависит процесс адсорбции газов на твердых адсорбентах.

При отработке 6 вопроса обратите внимание на:

  • формулировку правила Ребиндера, и его практическое прменение.

  • формулировку правила Панета-Фаянса, и его практическое применение.

  • факторы, от которых зависит процесс адсорбции из растворов на твердых адсорбентах.

При отработке 7 вопроса обратите внимание на:

  • роль процессов адсорбции в жизнедеятельности организма.

  • физико-химические основы процесса гемосорбции

  • применение метода хроматографии в медико-биологческих исследованиях.

Рекомендуемая литература:

Основная литература:

  1. Общая химия. Учебник для медицинских вузов. (В.А. Попков, С.А. Пузаков), 976 с. – М,: «ГЭОТАР-Медиа.», 2009 г.

Дополнительная литература:

  1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов

Учебник для медицинских вузов (Ю.А. Ершов, В.П. Попков, А.С. Берлянд и др. Ред. Ю.А. Ершов), 8 изд., 560 с. – М,: «Высшая шк.», 2010 г.

  1. Химия. Основы химии живого. (В.И. Слесарев) 2 изд., 766 с – С-Пб.,: «Химиздат»

Лабораторная работа № 1. Определение желчных кислот в моче.

Желчные кислоты являются поверхностно-активными веществами (ПАВ), резко понижающими поверхностное натяжение мочи иногда до 0,035 н/м вместо 0,057-0,068 Н/м по норме.

На поверхность мочи осторожно насыпают «серный цвет». При поверхностном натяжении 0,05 Н/м и ниже, серный цвет смачивается и падает на дно сосуда; при отсутствии желчных кислот он остается на поверхности. Сделайте вывод по предложенным образцам мочи.

Вывод: сделайте вывод по предложенным образцам мочи.

Лабораторная работа № 2. Окрашивание белка шерсти.

В три пробирки приливают по 5 мл 0,05 % раствора метиленового синего (оcновной краситель ROH ↔R+ + OH-). Первая пробирка — это контрольная проба. Во вторую пробирку прибавляют 5 капель HCl и в третью 5 капель NaOH. В каждую пробирку вносят несколько белых шерстяных ниток, оставляют на 20-30 минут, после чего сливают растворы и тщательно промывают нитки холодной водой. Объясните, почему интенсивность окраски шерсти различна в зависимости от реакции среды и типа красителя (кислый, основной), для этого воспользуйтесь пояснением, что шерсть – белок в ИЭТ не заряжен, имеет общий вид:

NH3+-R-COO-

Как меняется заряд белка в различных средах и его адсорбционные свойства? Где можно использовать эти свойства белка?



Вывод: Объясните почему интенсивность окраски шерсти различна от реакции среды и типа краски (кислые, основные красители), для этого воспользуйтесь пояснением. Что шерсть-белок и в изоэлектрической точки имеет общий вид: -OOC-R-NH3+. Как меняется заряд белка в различных средах и его адсорбционные свойства? Где можно использовать эти свойства белка?

Лабораторная работа № 3. Адсорбция из водных и спиртовых растворов

(Избирательная адсорбция)

В одну пробирку приливают 5 мл слабо окрашенного водного раствора фуксина, в другую 5 мл так же слабо окрашенного спиртового раствора фуксина, вносят 0,1 г активированного угля (порошка), взбалтывают и фильтруют засасыванием в стеклянную трубочку, нижний конец которой плотно заткнут, комочком ваты. Из какого раствора фуксин не адсорбируется? В выводе дайте объяснением, пользуясь правилами Шилова и Ребиндера.



Вывод: Из какого раствора фуксин не адсорбируется? Дайте объяснения на основе правила Шилова и Ребиндера.

Приложение 1.

Эталон билета «контроль на выходе»

Билет № 1.

Поверхностные явления.

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 фаз обладают одинаковой энергией;

4) нет верного утверждения.

2. Поглощение вещества всей массой адсорбента называется:

1) адсорбцией;

2) абсорбцией;

3) сорбцией;

4) десорбцией.

3. Силикагель лучше адсорбирует вещества из растворов с:

1) полярным растворителем;

2) неполярным растворителем;

3) в одинаковой степени;

4) полярность растворителя не влияет на адсорбцию.

4. Величина адсорбции углем карбоновых кислот из их водных растворов по мере увеличенияи длины гидрофобного радикала:

1) возрастает;

2) уменьшается;

3) не изменяется.

5. Ионы электролитов лучше адсорбируются на:

1) полярных адсорбентах;

2) неполярных адсорбентах;

3) в одинаковой степени;

4) природа адсорбента значения не имеет.

Эталон ответа на билет № 1.

1. Атомы и молекулы на границе раздела фаз обладают большей энергией. Эта энергия способствует удержанию их в поверхностном слое.

Ответ: 1.

2. Поглощение вещества всей массой адсорбента называется абсорбцией.

Ответ: 2.

3. Силикагель — это полярный адсорбент, поэтому лучше адсорбирует вещества из растворов с неполярным растворителем (правило Ребиндера).

Ответ: 2.

4. Величина адсорбции углем карбоновых кислот из водных растворов по мере увеличения длины гидрофобного радикала возрастает, т. к. средство между углем и радикалом карбоновой кислоты возрастает (оба гидрофобны).

Ответ : 1.

5. Ионы электролитов лучше адсорбируются на полярных адсорбентах — правило Панета-Фаянса.

Ответ: 1.



Таким образом: 1 — 1 2 — 2 3 — 2 4 — 1 5 —

Эталон билета «контроль на выходе»

Билет № 6.

1. Используя правило П.А. Ребиндера ответьте какой адсорбент лучше извлечет ПАВ, если он: а) находится в неполярном растворители (бензоле)? б) если ПАВ в полярном растворителе (воде)?

а) силикагель;

б) уголь;

в) целлюлоза;

г) сажа.


2. При увеличении концентрации ПАВ в поверхностном слое, что происходит с σ?

а) снижается;

б) не изменяется;

в) увеличивается.

3. Поверхностное натяжение это -

а) изменение количества вещества на единице поверхности;

б) отношение Δσ/ΔС;

в) поверхностная энергия отнесенная к единице поверхности: σ=F/S.

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

а) возрастает;

б) уменьшается;

в) не меняется;

г) одинакова.

5. Чем хуже адсорбат растворяется в данном растворе, тем он:

а) хуже адсорбируется;

б) величина адсорбции на зависит от растворимости адсорбата;

в) лучше адсорбируется.
Эталон ответа на билет № 6.

1. Из неполярного растворителя ПАВ лучше будет адсорбироваться на силикагеле и целлюлозе, а из полярного растворителя ПАВ лучше будет адсорбироваться на угле и саже.

Ответ : а) а и в; б) б и г.

2. При увеличении концентрации ПАВ в поверхностном слое σ-поверхностное натяжение снижается.

Ответ: а.

3. Адсорбция газов на твердых адсорбентах — экзотермический процесс, поэтому величина адсорбции при охлаждении возрастает согласно принципу Ле-Шателье.

Ответ: а.

4. Чем хуже адсорбат растворяется в данном растворителе, тем он лучше адсорбируется согласно правилу Ребиндера.



Ответ: в.
Каталог: userfiles -> depts -> general bioorganic chemistry
general bioorganic chemistry -> «витамины»
general bioorganic chemistry -> Биогенные s-элементы и их соединения
general bioorganic chemistry -> Вопросы к защите модуля Биогенные элемент
general bioorganic chemistry -> Обмен и функции углеводов
general bioorganic chemistry -> Элементы химической термодинамики
general bioorganic chemistry -> Ферменты. Общие свойства
general bioorganic chemistry -> Граф-логическая структура к занятию. №9 тема.
general bioorganic chemistry -> Ситуационные задачи по теме:
general bioorganic chemistry -> • Основные вопросы темы
general bioorganic chemistry -> Тема: Обмен и функции углеводов


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница