Решение теста №3: Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем

Ниже представлены ответы на вопросы теста №3 по теме «Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем», подготовленные для записи в тетрадь. 1. Правильные ответы: а) осмотическое давление; б) броуновское движение; г) диффузия; д) седиментация. 2. Диффузией называется самопроизвольный процесс перемещения вещества из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией, обусловленный тепловым движением частиц. 3. Количественной мерой перемещения частиц является средний квадрат смещения \( \overline{\Delta^2} \) или коэффициент диффузии \( D \). 4. Для процесса диффузии характерны стационарный режим (концентрация в каждой точке пространства не меняется со временем) и нестационарный режим (концентрация меняется во времени). 5. Градиент концентрации \( \frac{dc}{dx} \) является движущей силой процесса диффузии. 6. Процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану называется осмосом. 7. Уравнение Вант-Гоффа для осмотического давления \( \pi \) коллоидных систем: \[ \pi = \nu \cdot k \cdot T \] или через массовую концентрацию: \[ \pi = \frac{C}{M} \cdot R \cdot T \] где \( \nu \) — частичная концентрация, \( k \) — постоянная Больцмана, \( T \) — температура. 8. Седиментационным потоком называют количество вещества, которое под действием силы тяжести проходит через площадку \( 1 \text{ см}^2 \) в направлении, перпендикулярном ей, в единицу времени. 9. Принципы седиментационного анализа: — частицы имеют сферическую форму; — частицы оседают независимо друг от друга (разбавленные системы); — движение частиц является равномерным (сила тяжести уравновешена силой трения). 10. Кривую седиментации строят по данным изменения массы осадка \( m \) (или объема) во времени \( t \). Она представляет собой график зависимости \( m = f(t) \), который обычно имеет вид выпуклой кривой, стремящейся к постоянному значению (максимальной массе осадка). 11. Методы седиментационного анализа: метод непрерывного взвешивания (на седиментационных весах), метод отбора проб (пипеточный метод), метод гидростатического взвешивания. 12. Правильный ответ: 3). Формула для расчета радиуса частиц: \[ r = \sqrt{\frac{9 \cdot \eta \cdot H}{2 \cdot (\rho - \rho_0) \cdot g \cdot t}} \] (Примечание: в тексте задания \( H \) — высота оседания, \( t \) — время). 13. Уравнение Эйнштейна-Смолуховского: \[ \overline{\Delta^2} = \frac{R \cdot T}{3 \cdot \pi \cdot \eta \cdot r \cdot N_A} \cdot \tau \] где \( \tau \) — время наблюдения. 14. Взвешивание осадка производится на специальных седиментационных весах (например, весы Фигуровского). 15. Правильный ответ: 2). Формула для расчета среднего квадрата смещения: \[ \overline{\Delta^2} = \frac{R \cdot T}{3 \cdot \pi \cdot \eta \cdot r \cdot N_A} \cdot \tau \] (В списке под номером 2 представлена часть этой формулы, выражающая связь со свойствами среды и частицы).