Đề cương môn Hóa lý 1- Trường Đại học bách khoa - Đại học đà nẵng.

1. Nêu ảnh hưởng của chất điện ly đến sự keo tụ của hệ keo ưa lưu, hệ keo ghét lưu?
Hệ keo kỵ lưu:
- Lượng nhỏ ( nồng độ không nhiều, không ảnh hưởng đến giá trị K -> X không tăng cũng không giảm bao nhiêu)
Truyền điện tích cho hạt -> Hệ ổn định
- Lượng lớn ( tăng nồng độ các ion -> K tăng, X giảm -> Thế Zeta giảm -> Hệ keo tụ)
Làm giảm thế Zeta -> Hệ không ổn định
Hệ keo ưa lưu: - Lượng nhỏ:
+ Giảm thế Zeta mà không đông tụ -> Hệ ổn định
+ Ổn định bởi lớp solvate. - Lượng lớn:
+ Trung hòa thế Zeta -> Hệ không ổn định
+ Khử nước của lớp solvate
2. Làm sao để duy trì nhiệt độ ở ~196 độC (77K) trong quá trình nghiên cứu hấp phụ
đẳng nhiệt N2 trên các chất rắn?
- Sử dụng khí nito lỏng
3. Nêu ý nghĩa của việc nghiên cứu hấp phụ đẳng nhiệt N2 trên các chất rắn?
4. Nêu các thành phần cơ bản tạo nên một hệ keo ghét lưu, hệ keo ưa lưu?
5. Thế nào là ngưỡng keo tụ?
- Ngưỡng keo tụ là nồng độ thấp nhất của chất điện ly mà tại đó hiện tượng kết tụ xảy ra rất nhanh.
6. Nêu tên các phương pháp để điều chế một hệ keo ghét lưu?
- Có nhiều phương pháp điều chế hệ keo kỵ lưu:
- Phương pháp phân tán: Phá vỡ các hạt thô + Máy nghiền keo + Rung siêu âm + Điện phân tán
+ Pepti hóa: bổ sung các ion hấp phụ ưu tiên
- Phương pháp ngưng tụ: Tập hợp các hạt nhỏ hơn hạt keo + Phản ứng hóa học + Thay đổi dung môi
7. Thế nào là một hệ keo ưa lưu; hệ keo ghét lưu; hệ keo liên hợp, cho các ví dụ tương ứng.
a. Keo ưa lưu (ưa nước): ỔN ĐỊNH NHẤT
- Hầu hết các phân tử hữu cơ
- HCHC phân tán được trong mt dung môi là nước
ví dụ: Gelatin trong nước, mủ trôm, đông sương, trà sữa, agar
b. Keo kỵ lưu (kỵ nước)
- Hệ keo ghét lưu là hệ keo mà trong đó, các hạt phân tán có ít ái lực với môi trường phân tán.
Các hạt keo có xu hướng kết tụ lại với nhau.
ví dụ: nano vàng, nano bạc
c. Keo liên hợp: ỔN ĐỊNH II
- Lưỡng tính lúc ưa dung môi, lúc kỵ dung môi.
- Các chất hoạt động bề mặt.
ví dụ: Xà phòng, chất tẩy rửa
8. Nêu các nguyên nhân cơ bản gây nên sự tích điện cho hạt keo của hệ phân tán?
- Hấp phụ chọn lọc ion - Phân li (ưa lưu)
- Chênh lệch hằng số điện môi
9. Định nghĩa thế Zeta (thế điện động). Nêu một số ý nghĩa của việc nghiên cứu thế Zeta
của hệ phân tán?
- Là thế điện động xuất hiện tại bề mặt trượt của hạt keo.
- Ý nghĩa: Đánh giá mức độ tích điện của hạt keo -> Khả năng gây keo tụ
10. Vì sao gọi thế Zeta là thế điện động? Làm sao để đo được thế Zeta?
- Do không đo được điện tích bề mặt của hạt keo mà chủ yếu đo được điện tích bề mặt trượt
của hạt keo khi nó chuyển động.
- Đo thế Zeta: Do độ dịch chuyển của hạt keo dưới tác dụng của điện trường.
11. Nêu ý nghĩa của khái niệm "Chỉ số Vàng – Gold Number" được sử dụng trong
nghiên cứu hệ phân tán
- Để đánh giá khả năng bảo vệ của keo ưa lưu đối với keo ghét lưu người ta sử dụng khái niệm “Số Vàng”
- Khối lượng nhỏ nhất tính bằng mg của keo bảo vệ cần để tránh sự đổi màu từ đỏ sang tím
trong 10ml sol vàng khi thêm 1ml NaCl 10%
- Số vàng càng thấp, tính bảo vệ càng cao hay hệ càng ổn định.
12. Trình bày vắn tắt phương pháp phân tán, phương pháp ngưng tụ để điều chế một
hệ keo ghét lưu?
13. Trình bày phương pháp phân loại hệ keo dựa vào tương tác giữa pha phân tán và
môi trường phân tán?
14. Nêu tên các phương pháp sử dụng để làm sạch hệ keo? - Thẩm tích - Điện thẩm tích - Điện kết tủa - Siêu lọc
15. Nêu tên các hiện tượng điện động của hệ phân tán? - Điện di - Điện thẩm thấu - Điện thế sa lắng - Điện thế chảy
16. Hãy cho biết điều gì xảy ra khi trộn 2 hệ keo ghét lưu trái dấu?
- Khi trộn hệ keo kỵ nước với một lượng nhỏ keo kỵ nước có điện tích trái dấu:
Làm thế Zeta giảm -> gây keo tụ
17. Hãy cho biết điều gì xảy ra khi cho hệ keo ưa lưu vào hệ keo ghét lưu?
- Khi trộn keo kỵ lưu với một lượng nhỏ keo ưa lưu:
+ Hấp thụ một phần trên bề mặt keo kỵ lưu
+ Hệ keo trở nên bền hơn
+ Phương pháp ổn định hệ keo kỵ lưu
18. Trình bày quy tắc Schulze- Hardy?
Hệ keo kỵ lưu
- Ngưỡng keo tụ của một chất điện ly phụ thuộc chủ yếu vào ion đối (ion trái dấu) của hạt keo (pha phân tán).
- Ion có hóa trị càng lớn gây keo tụ càng mạnh.
- Hai ion có hóa trị bằng nhau, ion nào có kích thước lớn hơn gây keo tụ mạnh hơn.
ví dụ: NaCl và KCl -> K có kích thước lớn hơn so với Na.
19. Trình bày các đại lượng phương trình Einstein và Smoluchowski, phương trình của
định luật Fick 1; phương trình Stock; phương trình tán xạ Rayleigh, phương trình Henry …
Phương trình Einstein và Smoluchowski:
Phương trình của định luật Fick 1:
Phương trình tán xạ Rayleigh: Phương trình Henry:
20. Nêu các bước hình thành một mixen keo ghét lưu. Viết được cấu trúc của mixen keo
trong từng điều kiện cụ thể?
Câu 5: Viết công thức và sơ đồ cấu tạo của Mixen keo được tạo thành khi trộn lẫn hai
dung dịch K2S và CdCl2 trong trường hợp dư một lượng nhỏ K2S?
Trong thí nghiệm ở câu 5 nếu sử dụng đúng tỷ lệ mol các chất tham gia phản ứng thì
điều gì sẽ xảy ra?
Nêu nguyên tắc Schulze- Hardy về ảnh hưởng của dung dịch điện ly đối với sự keo của
hệ keo ghét lưu? Áp dụng để sắp xếp thứ tự ngưỡng keo tụ các chất điện ly LiCl, KCl,
CaCl2, AlCl3 đối với hệ keo ở câu 5.
Câu 10: Phản ứng NO2 + CO -> NO + CO2 là phản ứng bậc 2 đối với NO2 và bậc 0 đối
với CO, hợp chất trung gian của phản ứng này là NO3. Viết phương trình vi phân biểu
diễn sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nồng độ của các chất tham gia phản ứng.
Câu 11: Cơ chế phản ứng trong câu 10 được đề xuất với 2 phản ứng nguyên tố như sau:
(1) NO2+NO2 -> NO+NO3 và (2) NO3+CO-> CO2+NO2 -> Hãy cho biết phản ứng nào
là chậm nhất, vì sao?
Câu 12: Nghiên cứu động học phản ứng 2I -> I2 trong dung môi CCl4 thu được hằng số
tốc độ phản ứng ở 23 độC và 30 độC lần lượt là 7*10^6 m(^3)mol^(-1s)^(-1) và
7,7*10^6 m(^3)mol^(-1s)^(-1). Xác định năng lượng hoạt hóa của phản ứng.
Câu 13: Nhận xét về giai đoạn khống chế tốc độ của phản ứng đã cho ở câu 12.