шпаргалка по химии. химия. Общая характеристика агрегатного состояния вещества. Свойства агрегатных состояний. Для газов
 Скачать 34.3 Kb.
|
|
Общая характеристика агрегатного состояния вещества. Свойства агрегатных состояний. Для газов характерно большие расстояния между молекулами и малые силы притяжения. Молекулы газов находятся в хаотичном движении. Это объясняет то, что плотность газов мала, они не имеют собственной формы, занимают весь предоставленный им объем, при изменении давления газы изменяют свой объем. В жидком состоянии молекулы более сближены, силы межмолекулярного притяжения возрастают, молекулы находятся в хаотично-поступательном движении. Поэтому плотность жидкостей намного больше плотности газов, объем определенный, почти не зависит от давления, но жидкости не имеют собственной формы, а принимают форму предоставленного сосуда. Для них характерен «ближний порядок», то есть зачатки кристаллической структуры (будет рассмотрено далее). В твердых телах частицы (молекулы, атомы, ионы) сближены настолько друг с другом, что силы притяжения уравновешиваются силами отталкивания, то есть, у частиц наблюдаются колебательные движения, и нет поступательных. Поэтому частицы твердых тел располагаются в определенных точках пространства, для них характерен «дальний порядок», твердые тела имеют определенную форму, объем. Плазма – это любой объект, в котором хаотически движутся электрически заряженные частицы (электроны, ядра или ионы). Плазменное состояние в природе является господствующим и возникает под действием ионизирующих факторов: высокой температуры, электрического разряда, электромагнитных излучений высоких энергий и т.д. Идеальный газ. Основные газовые законы. Газ, для которого можно пренебречь размерами молекул и силами взаимодействия между ними наз. идеальным газом. Идеальным принято считать газ, если: а) между молекулами отсутствуют силы притяжения, т. е. молекулы ведут себя как абсолютно упругие тела; б) газ очень, разрежен, т. е. расстояние между молекулами намного больше размеров самих молекул; в) тепловое равновесие по всему объему достигается мгновенно. Закон Бойля Мариотта устанавливает зависимость между удельным объёмом идеального газа и его давлением при постоянной температуре. При Т = const объем данного количества газа обратно пропорционален давлению. P1V1 = P2V2 Закон Гей-Люссака устанавливает зависимость объёма идеального газа от его температуры при постоянном давлении. Объём изменяется прямо пропорционально изменению абсолютной температуры.V1T2=V2T1 Закон Шарля устанавливает зависимость давления идеального газа от его температуры при постоянном объёме. V = const Закон Авагадро устанавливает, что при одинаковых физических условиях в различных газах содержится одинаковое число молекул. Экспериментально было найдено, что число Авагодро численно равно 6.022045 · 1023 моль-1. Из закона Авагодро вытекает важное следствие. При одинаковых физических условиях произведение удельного объёма газа на его молярную массу есть величина постоянная. При вычислении мольного объёма идеального газа при нормальных условиях получим, что Vm = 22.414(м3/кмоль) Объединяя законы Бойля-Мориотта, Гей-Люссака и Шарля получим соотношение, для 1 кг идеального газа: Pv = RT,которое называется термическим уравнением состояния идеальных газов. Это уравнение однозначно связывает между собой параметры газа P, v, Т. Уравнение впервые было получено Клапейроном в 1884 г. и названо его именем. Для произвольного количества идеального газа уравнение состояния имеет вид PV = nRT Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Реальные газы – газы, свойства которых зависят от взаимодействия молекул. В обычных условиях, когда средняя потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия много меньше средней кинетической энергии молекул, свойства реальных и идеальных газов отличаются незначительно. Буферные растворы. Основные буферные системы. Бу́ферные раство́ры— растворы с определённой устойчивой концентрацией водородных ионов, рН которых мало изменится при прибавлении к ним небольших количеств сильного основания или сильной кислоты, а также при разбавлении и концентрировании. Кислотные буферные системы.Представляют собой смесь слабой кислоты НА (донор протона) и ее соли А-(акцептор протона). ацетатная: СН3СООН + СН3СООNa Основные буферные системы.Представляют собой смесь слабого основания (акцептор протона) и его соли (донор протона). Солевые буферные системы. Аминокислотные и белковые буферные системы.Буферное действие этих буферных систем начинает проявляться при добавлении к ним некоторого количества кислоты или щелочи. 5. Физическая и химическая теория буферных растворов 6. Предмет термодинамики. Основные термодинамические понятия. 7. Энергия и ее виды. Закон сохранения энергии. Эне́ргия- скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи. Различают потенциальную энергию (или, в более общем случае, энергию взаимодействия тел или их частей между собой или с внешними полями) и кинетическую энергию (энергия движения). Их сумма называется полной механической энергией. Термодинамика рассматривает внутреннюю энергию и иные термодинамические потенциалы. Внутренняя энергия тела (обозначается как E или U) — это сумма энергий молекулярных взаимодействий и тепловых движений молекул. Закон сохранения энергии. Во всех явлениях природы энергия не может исчезнуть бесследно и возникнуть из ничего. Энергия может превращаться из одной формы в другую лишь строго в эквивалентном соотношении. 8. Внутренняя энергия системы. Теплота. Работа. Любая система обладает определенным запасом энергии, которая называется внутренней энергией. Данная энергия складывается из энергии теплового движения частиц, а также из всех видов внутримолекулярной и внутриатомной энергии. Она зависит от вида и массы рассматриваемого вещества, а также от агрегатного состояния. Теплота — результат изменения внутренней энергии, характеризующий передачу хаотического поступательного, колебательного и вращательного движения от структурных частиц системы к частицам внешней среды (или наоборот) путем теплопроводности, излучения или конвекции. Такую передачу энергии называют теплопередачей. Работа — результат изменения внутренней энергии, характеризующий передачу упорядоченного поступательного движения от организованного потока частиц системы к частицам внешней среды (или наоборот) с созданием в ней такого же организованного, поступательно движущегося потока частиц. 9. Первый закон термодинамики. Первый закон термодинамики — это закон сохранения энергии, распространенный на тепловые явления. Он формулируется следующим образом: количество теплоты Q, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами. Q=U+W 10. Тепловые эффекты химических реакций. Тепловым эффектом химической реакции называется теплота, которая выделяется или поглощается в ходе химической реакции. Стандартным тепловым эффектом химической реакции называется теплота, которая выделяется или поглощается в ходе химической реакции при стандартных условиях. Все химические процессы можно разделить на две группы: экзотермические и эндотермические. Экзотермические– это реакции, при которых происходит выделение теплоты в окружающую среду. При этом запас внутренней энергии исходных веществ (U1) больше, чем образующихся продуктов (U2). Следовательно, ∆U< 0, а это приводит к образованию термодинамически устойчивых веществ. Эндотермическиеэто реакции, при которых происходит поглощение теплоты из окружающей среды. При этом запас внутренней энергии исходных веществ (U1) меньше, чем образующихся продуктов (U2). Следовательно, ∆U > 0, а это приводит к образованию термодинамически неустойчивых веществ. В отличие от термодинамики, в термохимии выделяемую теплоту считают положительной, а поглощаемую – отрицательной. 11. Второй закон термодинамики. Второй закон термодинамики говорит о том, что во время теплопередачи тепло всегда передается от более нагретого тела к менее нагретому, а механическая энергия способствует изменению внутренней энергии. 1. Теплота не может переходить самопроизвольно от менее нагретого тела к более нагретому. 2. Невозможен процесс, единственным результатом которого является превращение теплоты в работу. 3. Вечный двигатель второго рода невозможен. Теплота, наиболее холодного из участвующих в процессе тел, не может служить источником работы. 12. Третий закон термодинамики. При абсолютном нуле температуры энтропия абсолютно твердого кристаллического вещества равна нулю(постулат Планка). Энтропия — это измерение беспорядка или случайности в системе во время химического процесса, тогда как энтальпия измеряет изменение тепла или внутренней энергии системы во время химической реакции при постоянном давлении. 13. Химическая кинетика. Факторы, влияющие на протекание химической реакции. Химическая кинетика— раздел физической химии, изучающий закономерности протекания химических реакций во времени. Факторы, влияющие на скорость химических реакций. 1.Природа в-в. С наибольшей скоростью реагируют в-ва с ионными и полярными ковалентными связями. 2.Концентрация реагентов. 3.Порядок и молекулярность реакций 4.температура. правило вант- гофа: при повышении темп. На 10 градусов скорость гомогенной реакции увеличивается в 2-4 раза. 5.энергия активации 6.катализатор 14. Порядок и молекулярность реакций. Методы определения порядка реакций. Число молекул, участвующих в элементарном акте химического превращения, называют молекулярностью реакции . Если в результате элементарного акта химического превращения изменение претерпевает одна молекула, реакцию называют мономолекулярной, 2 – бимолекулярной, 3 – тримолекулярной. Сумму частных порядков – называют порядком химической реакции. Для определения порядка реакций применяются различные методы: 1. Метод подстановки (аналитический метод). Экспериментально находят концентрации одного из веществ с через разные промежутки времени от начала реакции. Значения с, и начальной концентрации с0 подставляют в уравнение (2.4.) и рассчитывают константу скорости. 2. Графический метод. 3.метод периода полупревращений. 15. Катализ. Виды катализа. Катализ- это явление изменения скорости химической реакции в присутствии катализатора. Катализатор- это в-во взаимодействующее с молекулами реагирующих в-в, изменяющий скорость хим.р-ии. Могут быть атомы, молекулы, ионы. Гомогенный катализ – реагирующие вещества и катализатор образуют одну фазу. Гетерогенный катализ – вещества и катализатор находятся в разных фазах. 16. Фотохимические реакции. Основные законы фотохимии. Квантовый выход. 17. Электролитическая диссоциация. Теория электролитической диссоциации. Процесс распада вещества электролитов на ионы под действием растворителя или в расплаве называется электролитической диссоциацией. Электролиты - это вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток. К ним относятся вещества с ионной и ковалентной полярной связью (соли, кислоты, основания). Электрическая проводимость растворов электролитов выше, чем растворителя. Неэлектролиты – это вещества, растворы и расплавы которых не проводят электрический ток. К неэлектролитам относятся газообразные вещества, органические вещества: сахар, бензин, спирты, хлороформ, мочевины и др. Электрическая проводимость растворов неэлектролитов мало отличается от растворителя. Основные положения электролитической диссоциации: 1.Электролиты при растворении в воде распадаются (диссоциируют) на ионы – положительные (катионы) и отрицательные (анионы). 2.Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение: положительно заряженные частицы движутся к катоду, отрицательно заряженные – к аноду. Поэтому положительно заряженные частицы называются катионами, а отрицательно заряженные – анионами. 3.Направленное движение происходит в результате притяжения их противоположно заряженными электродами (катод заряжен отрицательно, а анод – положительно). 4.Ионизация – обратимый процесс: параллельно с распадом молекул на ионы (диссоциация) протекает процесс соединения ионов в молекулы (ассоциация). 18. Механизм электролитической диссоциации. Количественные характеристики электролитической диссоциации. Теорию Арениуса значительно развили русские ученые И.А.Каблуков и В.А.Кистяковский, они доказали, что при растворении электролита происходит химическое взаимодействие растворенного вещества с водой, которое приводит к образованию гидратов, а затем они диссоциируют на ионы, т.е. в растворе находятся гидратированные ионы. Легче всего диссоциация вещества с ионной связью. Последовательность процессов происходящих при диссоциации веществ с ионной связью (солей, щелочей) будет такой: 1. ориентация молекул диполей воды около ионов кристалла 2. гидратация (взаимодействие) молекул воды с ионами поверхностного слоя кристалла 3.диссоциация (распад) кристалла электролита на гидратированные ионы. Аналогично происходит и процесс диссоциации веществ с полярной связью, последовательность происходящих процессов следующая: 1.ориентация молекул воды вокруг полюсов молекулы электролита 2. гидратация (взаимодействие) молекулы воды с молекулами электролита 3.ионизация молекул электролита (превращение ковалентной полярной связи в ионную) 4.диссоциация (распад) молекул электролита на гидратированные ионы. Количественная характеристика диссоциации электролитов называется степенью диссоциации α-это отношение числа диссоциациированных частиц к общему числу частиц растворенных в растворе. 19. Стандартные электродные потенциалы. Виды электродов. Стандартный потенциал- это разность потенциалов между Ме и раствором его соли в который он погружен. Стандартные электродные потенциалы- разница потенциалов стандартного Н электрода и какого либо др электрода измеряемого при стандартных условиях. Электрод Ме/катион Ме. Это электрод 1 рода Ме, который погружен в р-р своих катионов. Cu/Cu2+ Cu0= Cu2+ +2e ОВ электрод- это инертный Ме погруженный в р-р ОВ пары. Электрод Ме/катион Ме 2 рода. Ме погружен в р-р насыщенной малорастворимой соли её анионы. Ag/AgCl H электрод- это электрод состоит из платиновой пластины покрытой чернью , которая погружена в р-р содержащий катионы Н. Коломельный 20. Измерение стандартных электродных потенциалов. Уравнение Нернста. Если взять пластину какого либо металла и опустить ее в воду, то ионы поверхностного слоя под действием полярных молекул воды отрываются и гидратированными переходят в жидкость. В результате такого перехода жидкость заряжается положительно, а металл отрицательно, поскольку на нем появляется избыток электронов. Накопление ионов металла в жидкости начинает тормозить растворение металла. Устанавливается подвижное равновесие. Состояние равновесия зависит как от активности металла так и от концентрации его ионов в растворе. В случае активных металлов, стоящих в ряду напряжений до водорода, взаимодействие с полярными молекулами воды заканчивается отрывом от поверхности положительных ионов металла и переходом гидратировнных ионов в раствор (рис. б). Металл заряжается отрицательно. Процесс является окислением. По мере увеличения концентрации ионов у поверхности становится вероятным обратный процесс - восстановление ионов. Электростатическое притяжение между катионами в растворе и избыточными электронами на поверхности образует двойной электрический слой. Это приводит к возникновению на границе соприкосновения металла и жидкости определенной разности потенциалов, или скачка потенциала. Разность потенциалов, возникающую между металлом и окружающей его водной средой, называют электродным потенциалом.При погружении металла в раствор соли этого металла равновесие смещается. Уравнение Нернста — уравнение, связывающее окислительно-восстановительный потенциал системы с активностями веществ, входящих в электрохимическое уравнение, и стандартными электродными потенциалами окислительно-восстановительных пар. 21. Гальванический элемент. ЭДС. Гальванический элемент- это устройство состоящее из 2 электродов, в котором химическая энергия превращается в электрическую. В Г.э. происходит ОВР, которая протекает на 2 электродах. На 1 процесс окисления на 2 – восстановления. В Г.Э. +электрод – катод, -электрод- анод. ЭДС – это внешняя работа, затраченная на единицу заряда для создания разности электрических потенциалов между двумя клеммами с открытой цепью. Основная функция ЭДС в цепи: Преобразование электрической энергии в какую-то другую форму. Преобразовать другую форму энергии в электрическую. 22. Электролиз. Электролизом называются окислительно-восстановите льные реакции, протекающие на электродах в растворе или расплаве электролита под действием постоянного электрического тока, подаваемого от внешнего источника. При электролизе происходит превращение электрической энергии в химическую. Прибор, в котором проводят электролиз, называют электролизером. На отрицательном электроде электролизера (катоде) происходит процесс восстановления – присоединения окислителем электронов, поступающих из электрической цепи, а на положительном электроде (аноде) – процесс окисления – переход электронов от восстановителя в электрическую цепь. Таким образом, распределение знаков заряда электродов противоположно тому, которое имеется при работе гальванического элемента. Причина этого заключается в том, что процессы, протекающие при электролизе, в принципе обратны процессам, идущим при работе гальванического элемента. При электролизе процессы осуществляются за счёт энергииэлектрического тока, подводимой извне, в то время как при работе гальванического элемента энергия самопроизвольно протекающей в нём химической реакции превращается в электрическую энергию. Для процеcсов электролиза DG>0, т.е. при стандартных условиях они самопроизвольно не идут. 23. Классификация дисперсных систем. Получение коллоидно-дисперсных систем. Дисперсные системы представляют собой гетерогенную систему, в которой одно вещество в более или менее раздробленном состоянии равномерно распределено в массе другого вещества. Раздробленное вещество в этом случае называется дисперсной фазой, а среда, в которой оно распределено – дисперсионной средой. Рассмотрим классификацию по степени дисперсности (или размеру частиц). В зависимости от размера частиц (степени дисперсности) все дисперсные системы делятся на три группы: грубодисперсные или микрогетерогенные системы, имеющие размер частиц 10-5 – 10-7 м и более. Такие системы гетерогенны, неустойчивы, не проходят через тонкие бумажные фильтры; сравнительно быстро оседают (или всплывают); не диализируют и не диффундируют, видимы в обычный микроскоп. Примеры: суспензии, эмульсии, пены; 2)полидисперсные или ультрамикрогетерогенные системы, имеющие размер 10-7 – 10-9 м. Такие системы гетерогенны, довольно устойчивы, проходят через самые тонкие фильтры, но задерживаются в ультрафильтрах, заметно не оседают, не диализируют и очень слабо диффундируют, невидимы в обычный микроскоп, но обнаруживаются при помощи ультрамикроскопа. Примеры: коллоидные системы (золи); 3)истинные или молекулярные растворы, имеющие размер частиц менее 10-9 м. Эта группа делится на две подгруппы: растворы высокомолекулярных соединений (ВМС) и растворы низкомолекулярных соединений (НМС). Такие системы гомогенны, довольно устойчивы, образуются путем самопроизвольного растворения, проходят через все фильтры; не оседают, хорошо диализируют и диффундируют, не обнаруживаются и в ультрамикроскопе. Классификация по степени взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды делит дисперсные системы на две группы: 1) лиофильные (гидрофильные) растворы– системы, в которых частицы фазы взаимодействуют со средой – растворы мыл, некоторых белков, полисахариды, латекс; 2) лиофобные (гидрофобные) растворы – системы, в которых частицы фазы и среды не взаимодействуют – коллоидные растворы (гидрозоли), эмульсии масел в воде. (В переводе с греческого «лио» – растворитель; «филе» – люблю; «фоба» – ненавидеть). 24. Поверхностные явления. Поверхностное натяжение. Поверхностные явле́ния -совокупность явлений, обусловленных особыми свойствами тонких слоёв вещества на границе соприкосновения фаз. К поверхностным явлениям относятся процессы, происходящие на границе раздела фаз, в межфазном поверхностном слое и возникающие в результате взаимодействия сопряжённых фаз. Поверхностные явления обусловлены тем, что в поверхностных слоях на межфазных границах вследствие различного состава и строения соприкасающихся фаз и соответственно из-за различия в связях поверхностных атомов и молекул со стороны разных фаз существует ненасыщенное поле межатомных, межмолекулярных сил. Вследствие этого атомы и молекулы в поверхностных слоях образуют особую структуру, а вещество принимает особое состояние, отличающееся от его состояния в объеме фаз различными свойствами. Поверхностное натяжение — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными. Поверхностное натяжение есть величина численно равная энергии Гиббса. Поверхностное натяжение может быть на границе газообразных, жидких и твёрдых тел. Обычно имеется в виду поверхностное натяжение жидких тел на границе «жидкость — газ». 25. Адсорбция. Виды адсорбции. Процесс самопроизвольного концентрирования газов или растворенных веществ на поверхности раздела фаз называют адсорбцией. адсорбция на границе жидкость-газ (вода-воздух) – адсорбция ПАВ Характерной особенностью ПАВ является их дифильность, т. е. наличие в молекуле двух частей — полярной группы и неполярного углеводородного или другого гидрофобного радикала. Полярная группа обладает значительным дипольным моментом и хорошо гидратируется, что обусловливает сродство молекул ПАВ и воды. Гидрофобный углеводородный радикал является причиной пониженной растворимости этих соединений. адсорбция на твердых поверхностях Характерной особенностью твердых поверхностей является их пористость. Природа поверхности адсорбента, размеры и форма его пор влияют на адсорбцию, изменяют ее количественные и качественные характеристики, т.е. механизм адсорбции. Несмотря на разнообразие адсорбционных процессов, они всегда связаны с особой структурой твердой поверхности, и, в частности, с пористостью адсорбента. Твердые поверхности и качестве адсорбентов используются для адсорбции газов или жидкостей, а адсорбционные процессы при этом протекают на границе раздела твердое тело — газ (Т—Г) и твердое тело — жидкость (Т—Ж). 26. Устойчивость и коагуляция дисперсных систем. Под устойчивостью дисперсной системы понимают постоянство во времени ее состояния и основных свойств: дисперсности, равномерного распределения частиц в объеме среды и характера взаимодействия между частицами. Устойчивость дисперсных систем делят на седиментационную (кинетическую), агрегативную и фазовую (конденсационную). Седиментационная устойчивость характеризует способность дисперсной системы сохранять равномерное распределение частиц в объеме, т.е. противостоять действию силы тяжести и процессам оседания или всплывания частиц. Агрегативная устойчивость - это способность системы противостоять процессу укрупнения частиц. Под фазовой (конденсационной) устойчивостью понимается структура и прочность агрегатов, образующихся при коагуляции дисперсной системы. 27. Коагуляция гидрофобных золей электролитами. Правило Шульце-Гарди. Коагуляция - это самопроизвольный физический процесс укрупнения частиц дисперсной фазы в результате потери агрегативной устойчивости под влиянием внешних факторов. Различают 2 типа электролитной коагуляции коллоидных систем: Потеря устойчивости в результате разряжения коллоидной частицы и уменьшения φ-потенциала называется нейтрализационной коагуляцией. Потеря устойчивости коллоидной системы, связанная с сжатием ДЭС и уменьшением ξ-потенциала, называется концентрационной коагуляцией. Наименьшее количество электролита, необходимое для коагуляции 1 м3 коллоидного раствора, называется порогом коагуляции (γ). По правилу шульце-гарди коагулирующая способность иона тем больше,чем выше его валентность. 28. Теория устойчивости гидрофобных коллоидов. Лиофобные дисперсные системы. 29. Лиофильные золи: растворы высокомолекулярных соединений. К лиофильным коллоидным растворам относятся растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ) и высокомолекулярных соединений (ВМС). Мицеллами лиофильных коллоидных растворов называются ассоциаты из молекул ПАВ и ВМС, возникающие самопроизвольно при концентрации, равной или большей критической концентрации мицеллообразования (ККМ), и образующие в растворе новую фазу. Мицеллообразование, самопроизвольная ассоциация молекул ПАВ в растворе. В результате в системе ПАВ-растворитель возникают мицеллы-ассоциаты характерного строения, состоящие из десятков дифильных молекул, имеющих длинноцепочечные гидрофобные радикалы и полярные гидрофильные группы. В так называемых прямых мицеллах ядро образовано гидрофобными радикалами, а гидрофильные группы ориентированы наружу. Число молекул ПАВ, образующих мицеллу, называют числом агрегации; При образовании коллоидных частиц молекулы ПАВ ориентируются так, чтобы поверхность мицеллы по полярности была близка дисперсионной среде. В полярной дисперсионной среде (вода) поверхность мицеллы образована полярными группами, а ядро - гидрофобными фрагментами молекул ПАВ 30. Белки как коллоиды. Строение белка. Изоэлектрическая точка белков. Методы ее определения. Белки - гидрофильные коллоиды, это придают полярные а к-ты. При растворении белков в воде образуется гидратная оболочка. Гидрофильные коллоиды связывают большое количество воды и набухают. Образуются жидкости и золи, гели - форма и упругость тканей. Коллоидные свойства белков а способность к светорассеиванию - образуется конус Тиндаля б высокая вязкость в малая скорость диффузии г диализ - белки не проходят через полупроницаемую мембрану, легко проходит вода и низкомолекулярные соединения, а белки задерживаются - т.к. действует почечный фильтр. Факторы устойчивости белков заряд и гидратная оболочка. Значение рН, при котором белок приобретает суммарный нулевой заряд, называют"изоэлектрическая точка"и обозначают как pI. В изоэлектрической точке количество положительно и отрицательно заряженных групп белка одинаково, т.е. белок находится в изоэлектрическом состоянии. Так как большинство белков в клетке имеет в своём составе больше анионогенных групп (-СОО-), то изоэлектрическая точка этих белков лежит в слабокислой среде. Изоэлектрическая точка белков, в составе которых преобладают катионогенные группы, находится в щелочной среде. 31. Защитное действие растворов высокомолекулярных соединений. Растворы ВМС обладают большой устойчивостью против коагулирующего действия электролитов. Поэтому, если к коллоидному раствору добавить ВМС, устойчивость золя повышается. Такое явление получило название защитного действия. Добавление защитного вещества придает золю как бы свойства раствора ВМС. Это объясняется тем, что на поверхности коллоидной частицы происходит адсорбция защитного ВМС. Возникающие адсорбционные пленки могут эффективно защищать коллоидные частицы от слипания. Кроме того, если макромолекулы ВМС имеют полярные или ионогенные группы, это обеспечивает сольватацию коллоидной частицы и повышает устойчивость коллоидной системы. Поэтому такие ВМС, как желатин, казеин, альбумин, относятся к числу наиболее эффективных защитных веществ. В присутствии защитных веществ коллоидная система приобретает свойство обратимости, т. е. золь может быть выпарен досуха, а затем вновь коллоидно растворен. Защитное действие растворов ВМС зависит от природы ВМС и золя. 32. Гели. Студни. Студни — структурированные гомогенные системы, заполненные жидкостью, каркас которых образован молекулами высокомолекулярных соединений. Студнеобразное состояние вещества можно рассматривать как промежуточное между жидким и твердым состоянием. Гели - высокодисперсные системы в связнодисперсном состоянии. Это - двухфазные системы, состоящие из каркаса частиц с захваченной внутрь дисперсионной средой, и образующие коагуляционную структуру. Различия между студнями и гелями: 1. Причина застудневания – в возникновении связей между макромолекулями ВМС Þ студни можно рассматривать как гомогенные системы. Гели – результат взаимодействия коллоидных частиц. 2. В гелях пространственная сетка образуется за счет Ван-дер-ваальсовых сил, в студнях – за счет химических и водородных связей (более прочных). 3. Связи в студнях – не только на концах макромолекул, но и между любыми их участками с функциональными группами. 33. Микрогетерогенные системы: эмульсии, аэрозоли, пены, порошки, суспензии, пасты. К микрогетерогенным системам относятся дисперсные системы с размерами частиц отЮ'3 до 10’5 см. Частицы таких систем видны в обычный микроскоп, они сравнительно быстро оседают и, как правило, непрозрачны. Суспензии представляют собой дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой. Эмульсии — дисперсные системы, состоящие из двух (или нескольких) жидких фаз. Условие образования эмульсий — полная или частичная нерастворимость дисперсной фазы в среде. Пены — это грубодисперсные высококонцентрированные системы с газовой дисперсной фазой и жидкой или твердой дисперсионной средой. В порошках дисперсная фаза - твердое вещество, а дисперсионная среда - газ. Это чрезвычайно концентрированные системы. Дисперсные системы, дисперсионной средой которых является газ (воздух), а дисперсной фазой могут быть твердые частицы или капельки жидкости, называются аэрозолями. 34. Набухание и растворение высокомолекулярных соединений. Растворение высокомолекулярных соединений представляет собой сложный процесс, отличающийся от растворения низкомолекулярных веществ. При растворении полимеров вначале происходит процесс их набухания, т.е. одностороннее проникновение небольших и подвижных молекул растворителя в полимер. Набухание сопровождается увеличением массы и размеров твердого образца полимера и является начальным этапом растворения высокомолекулярных веществ. Различают ограниченное и неограниченное набухание. При ограниченном набухании объем и масса растворяемого образца полимера увеличивается до определенных пределов и дальнейший его контакт с растворителем не приводит к каким-либо изменениям. В результате ограниченного набухания полимер превращается в студень. При неограниченном набухании отсутствует предел набухания. Со временем образец полимера поглощает все большее количество жидкости и в результате в конечном итоге происходит его постепенное растворение. |