I rok studia stacjonarne WNoŻ 2014/2015
Pytania treningowe do wykładu VI
a. Równowagi i przemiany fazowe , Układy jedno - i wieloskładnikowe - wielofazowe
Na czym polega zjawisko osmozy?
Czym jest ciśnienie osmotyczne i jak można je wyrazić? Od czego ono zależy?
Podaj treść reguły van't Hoffa.
Porównaj ciśnienie osmotyczne roztworu elektrolitu z ciśnieniem roztworu nieelektrolitu o tym samym stężeniu.
Co to jest współczynnik izotoniczny?
Opisz krótko rolę zjawiska osmozy w procesach biologicznych i w życiu człowieka.
Na czym polega metoda osmotycznego odwadniania owoców?
Podaj słownie, za pomocą wzoru i wykresu prawo Raoulta.
Co to jest stała ebulioskopowa rozpuszczalnika? Podaj jej wymiar.
Co to jest stała krioskopowa rozpuszczalnika? Podaj jej wymiar.
Na czym polega podwyższenie temperatury wrzenia roztworu w porównaniu z temperaturą wrzenia czystego rozpuszczalnika i od czego zależy?
Na czym polega obniżenie temperatury krzepnięcia roztworu w stosunku do czystego rozpuszczalnika i od czego zależy?
Jak brzmi prawo podziału Nernsta i gdzie znajduje zastosowanie?
Jak uwzględnia się we wzorze Nernsta fakt częściowej asocjacji substancji poddanej podziałowi w jednej z faz? Podaj równanie izotermy podziału. Jak się ją wyznacza?.
W 100 cm3 wody znajduje się 2 g związku A. Oblicz ile związku przejdzie do fazy organicznej podczas ekstrakcji: a) 1 x 200 cm3 chlorku metylenu, b) 2 x 100 cm3 chlorku metylenu, jeżeli współczynnik podziału tego związku między chlorek metylenu i wodę wynosi 3.
W 500 cm3 wody znajduje się 10 g pewnego fenolu. Roztwór ten ekstrahowano 10 cm3 eteru etylowego. Warstwę eterową oddzielono, eter odparowano i uzyskano w ten sposób 7,5 g fenolu. Oblicz współczynnik podziału fenolu między eter i wodę.
Rozpuszczalność pewnego związku w wodzie wynosi 10 g w 1 dm3, a współczynnik podziału tego związku pomiędzy toluen i wodę wynosi 3. Ile związku pozostanie w wodzie po jednokrotnej ekstrakcji fazy wodnej 200 cm3 toluenu?
Rozpuszczalność pewnego alkoholu w wodzie w temp. 20 oC wynosi 0,8 g/100 cm3. Współczynnik podziału alkoholu pomiędzy toluen i wodę wynosi 10. Oblicz ile alkoholu można wyekstrahować w tej temperaturze z 1 dm3 nasyconego wodnego roztworu przy pomocy dwukrotnej ekstrakcji porcjami toluenu po 100 cm3 każda.
Iloma porcjami chloroformu o objętości 10 cm3 należy ekstrahować 500 g wody zawierającej 2 g pewnego alkoholu alifatycznego o masie molowej 168 g/mol, tak aby pozostało w niej nie więcej niż 5 % pierwotnej ilości alkoholu? Współczynnik podziału między chloroform a wodę wynosi 20.
b. Adsorpcja
Podaj definicję pojęć: adsorpcja, adsorbat, adsorbent, powierzchnia właściwa adsorbenta.
Czym różni się adsorpcja fizyczna od chemicznej? Podaj cechy charakterystyczne obu procesów.
Jak zmieniają się wartości funkcji termodynamicznych: entalpii swobodnej, entalpii i entropii w samorzutnym procesie adsorpcji?
Jak można wyznaczyć ciepło adsorpcji?
Podaj wzór określający wartość adsorpcji - objaśnij poszczególne jego człony.
W jakich jednostkach wyrażamy wartość adsorpcji?
Czym jest izoterma adsorpcji?
Podaj równanie izotermy adsorpcji Freundlicha, gdzie znajduje ono zastosowanie. Opisz metody wyznaczania współczynników k i n w tym równaniu.
Podaj równanie izotermy Langmuira. Podaj wykres obrazujący tę zależność i objaśnij poszczególne jego odcinki. Gdzie znajduje zastosowanie ten typ izotermy?
Podaj i objaśnij równanie izotermy BET. Do czego najczęściej znajduje ona zastosowanie?
Obliczyć powierzchnię właściwą katalizatora, którego 1 g do utworzenia warstwy monomolekularnej adsorbuje 103 cm3 azotu (w warunkach normalnych). Powierzchnia zajmowana przez jedną cząsteczkę N2 podczas adsorpcji wynosi 16,2 .10-20 m.
Opisz zastosowanie procesów adsorpcji.
Wyjaśnij działanie środków powierzchniowo czynnych (omówione na wykładzie z Płynów - przy okazji napięcia powierzchniowego cieczy).
Na czym polega adsorpcja wymienna na jonitach i gdzie znajduje zastosowanie?
Jeden gram pewnego gatunku węgla aktywowanego ma powierzchnię 1000 m2. Oblicz objętość amoniaku (w warunkach normalnych) zaadsorbowanego przez 10 g tego węgla do utworzenia warstwy monomolekularnej. Powierzchnia zajmowana przez jedną cząsteczkę amoniaku podczas adsorpcji wynosi 9 . 10-20 m2. Odp.: 4,13 dm3.
Powierzchnia właściwa grafitu wynosi 80 m2/g. Oblicz objętość butanu (przeliczoną na warunki standardowe), która zostanie zaadsorbowana przez 1 kg tego węgla w przypadku całkowitego pokrycia adsorbenta warstwą monomolekularną. Powierzchnia adsorpcyjna cząsteczki butanu wynosi 44.10-20 m2. Odp.: 7,37 dm3.