I rok studia stacjonarne WNoŻ

Pytania treningowe do wykładu VII

Układy koloidowe

1. Podaj definicję układów koloidowych. Jakie są rozmiary cząstek substancji rozproszonej w układach koloidowych?

2. Wymień typy i przykłady układów koloidowych w zależności od stanu skupienia fazy rozproszonej i ośrodka rozpraszającego.

3. Jakie znasz metody wytwarzania układów koloidowych?

4. Jakie metody stosuje się w celu oczyszczenia układów koloidowych od substancji krystalicznych i od elektrolitów?

5. Na czym polegają ruchy Browna?

6. W jaki sposób można wyznaczyć promień cząstki koloidowej?

7. Na czym polega zjawisko sedymentacji cząstek koloidowych? Od czego zależy szybkość tego procesu?

8. Na czym polega zjawisko Tyndalla?

9. Wyjaśnij pojęcia: koloid liofobowy, koloid liofilowy.

10. Narysuj micelę koloidu liofobowego AgI wytrąconego w roztworze KI za pomocą roztworu AgNO₃. Od czego zależy jej ładunek elektryczny?

11. Narysuj micelę koloidu liofobowego AgI wytrąconego w roztworze AgNO₃ za pomocą roztworu KI. Od czego zależy jej ładunek elektryczny?

12. Podaj definicję punktu izoelektrycznego. Jakie właściwości wykazują koloidy w tym punkcie?

13. Podaj definicję potencjału elektrokinetycznego.

14. Wyjaśnij pojęcia: elektroosmoza, sedymentacja, elektroforeza.

15. Czym jest koagulacja koloidu i jakie czynniki przyspieszają ten proces?

16. Opisz wpływ elektrolitów na proces koagulacji koloidów.

17. Czym jest peptyzacja koloidu?

18. Na czym polega denaturacja białka?

19. Podaj definicje: emulsji, piany.

Metody spektroskopowe - kolorymetria

1. Wymień i krótko scharakteryzuj podstawy klasyfikacji metod spektroskopowych.

2. Czym jest widmo promieniowania elektromagnetycznego? Jaki zakres promieniowania obejmuje światło widzialne?

3. Dlaczego widziane przez nas substancje są barwne? Od czego zależy barwa związków kompleksowych?

4. Co to jest widmo absorpcyjne i analityczna długość fali?

5. Podaj słownie i za pomocą wzoru prawo Lamberta - Beera.

6. Czym jest wykres wzorcowy i do czego służy?

7. Jakie kompleksy tworzy kation Fe³⁺ z kwasem salicylowym w zależności od pH środowiska?

Rozwiązane przykładowo zadania z prawa Lamberta-Beera

Przykład 1.

Absorbancja roztworu jodu w CCl₄ o stężeniu 0,000652 mol/dm³ umieszczonego
w kuwecie o grubości 1 cm przy długości fali 518 nm wynosi 0,60. Oblicz wartość molowego współczynnika absorbancji.

Rozwiązanie:

Po przekształceniu wzoru otrzymujemy:

Przykład 2.

Absorpcji ulega 65 % monochromatycznego światła padającego na kuwetę zawierającą roztwór badany. a) Jaka jest wartość absorbancji roztworu? b) Jaka część padającego światła będzie przepuszczona przez kuwetę z tym samym roztworem, ale o grubości warstwy wynoszącej cztery piąte poprzedniej?

Rozwiązanie:

Wartość transmitancji (przepuszczalności) światła wyrażona w procentach wynosi:

100 % - 65 % = 35%

a) Obliczamy wartość absorbancji:

b) W związku z tym, że
, możemy zapisać:

gdzie:  - molowy współczynnik absorbancji, wartość stała dla danej substancji, c - stężenie molowe roztworu, mol/dm³, l - grubość warstwy absorbującej (grubość kuwety), cm.

W naszym przypadku:

oraz

Stosując wzór

, obliczamy
czyli 43,8%.

Przykład 3.

a) Jaki procent światła jest przepuszczany przez ośrodek przy danej długości fali, jeśli wartość absorbancji przy tej długości fali wynosi 1,176? b) Ile wynosi wartość absorbancji roztworu absorbującego dwie trzecie padającego światła?

Rozwiązanie:

a) W związku z tym, że
,
czyli 6,67 %.

b) W tym przypadku przepuszczana jest 1/3 padającego światła, wartość T = 0,33 czyli

Przykład 4.

Ile mg jonów Fe³⁺ (M = 55,85 g/mol) znajdowało się w roztworze o objętości 200 cm³, jeśli molowy współczynnik absorbancji kompleksu z kwasem salicylowym wynosi 1578 dm³/(mol·cm), odczytana wartość przepuszczalności wynosiła 65 %, a stosowana kuweta była o grubości 1 cm?

Rozwiązanie:

Dane:

 = 1578 dm³/(mol·cm),

T = 65% czyli T = 0,65, stąd A = - logT = - log 0,65 = 0,19

l = 1 cm,

M_Fe = 55,85 g/mol

Szukane: masa mg jonów Fe³⁺ zawarta w w roztworze o objętości 200 cm³ = 0,2 dm³.

Po przekształceniu równania Lamberta-Beera i wstawieniu danych otrzymujemy:

Z równania na stężenie molowe

obliczamy masę

Odp.: Roztwór zawiera 1,34 mg jonów Fe³⁺

Zadania do samodzielnego rozwiązania:

8. Roztwór o stężeniu 5,5^.10^-4 mol/dm³ umieszczony w kuwecie o grubości 2 cm pochłania 80 % padającego promieniowania. Obliczyć molowy współczynnik absorbancji. Odp. ε = 635,4 dm³ mol^-1 cm^-1.

9. Mangan oznaczono kolorymetrycznie w roztworze nadmanganianu potasu mierząc absorbancję roztworu w monochromatycznym świetle zielonym. Roztwór wzorcowy w kuwecie o grubości 5 cm wykazuje przepuszczalność 10 %, a roztwór próbki w kuwecie o grubości 1 cm wykazuje transmitancję 50%. Roztwór wzorcowy zawiera 2,00 mg Mn w 1 dm³. Jakie jest stężenie manganu (w mg/dm³) w roztworze badanym? Odp. 3,01 mg/dm³

10. Przepuszczalność roztworu KMnO₄ umieszczonego w kuwecie przy długości fali 525 nm wynosi 0,340. Ile będzie wynosiła przepuszczalność identycznego roztworu w kuwecie o grubości 5 razy mniejszej? Odp. T = 0,806.

11. Molowy współczynnik absorbancji cyklopentadienu wynosi 3,20 x 10³ dm³ mol^-1 cm^-1 przy długości fali 240 nm. Jaka będzie wartość absorbancji roztworu cyklopentadienu o stężeniu 5 ^. 10^-5 mol/dm³ w kuwecie o grubości 5 cm przy tej samej długości fali? Odp. A = 0,800.

12. a/ Jaka liczbowa wartość % T odpowiada wartości 0,523 absorbancji? b/ Jaka jest wartość absorbancji ośrodka pochłaniającego 75,0 % padającego nań promieniowania? Odp. a/ T = 30,0 %, b/ A = 0,602.

3

---