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

Câu 1: Nêu ảnh hưởng của chất điện ly đến sự keo tụ của hệ keo ưa lưu, hệ keo ghét lưu? *Hệ keo ưa lưu: -Lượng nhỏ:
+giảm thế Zeta mà không đông tụ
+ổn định bởi lớp solvate =>hệ ổn định -Lượng lớn: +Trung hòa thế Zeta
+Khử nước của lớp solvate =>Hệ không ổn định *Hệ keo kỵ lưu
-Lượng nhỏ:Hấp phụ chọn lọc=> truyền điện tích cho hạt=>Hệ ổn định
-Lượng lớn:ion trái dấu của hạt keo sẽ đi vào lớp tích điện kép=>giảm điện tích hạt
keo=> Làm giảm thế Zeta=>Hệ không ổn định
Câu 2: Làm sao để duy trì nhiệt độ ở -196oC (77K) trong quá trình nghiên cứu
hấp phụ đẳng nhiệt N2 trên các chất rắn
Câu 3: Nêu ý nghĩa của việc nghiên cứu hấp phụ đẳng nhiệt N2 trên các chất rắn?
-giúp xác định được Vm( diện tích bề mặt riêng của vật liệu)
-Xác định được năng lượng của quá trình hấp phụ => Chất nào được lưu giữu
mạnh hơn trên chất hấp phụ đó
-Tính được nhiệt độ => quá trình giải hấp phụ diễn ra
Câu 4: Nêu các thành phần cơ bản tạo nên một hệ keo ghét lưu , hệ keo ưa lưu? *Hệ ghét lưu: +Dung môi +Các hạt vô cơ *Hệ ưa lưu: +Dung môi +Các phân tử hữu cơ
=>Hệ keo ưa lưu ổn định hơn
Câu 5: Thế nào 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 để có thể phát hiện được thông qua các hiện tượng như: vẩn đục,
kết tủa, hay thay đổi màu sắc của hệ phân tán
Quy tắc Schulze Hardy
-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
-2 ion có hóa trị bằng nhau, ion nào có kích thước lướn hơn gây keo tụ mạnh hơn
Câu 6+12: Nêu tên các phương pháp để điều chế một hệ keo ghét lưu.
*Pp phân tán: phá vỡ các hạt thô bằng các phương pháp +Máy nghiền keo +Rung siêu âm +Điện phân tán
+Peptit hóa: bổ sung các ion hấp phụ ưu tiên
-Hạt có kích thước lớn=> nghiền nhỏ thành kích thước keo(1-5nm)=>phân tán vào
MTPT đã có sẵn chất ổn định(chất nền) *Pp ngưng tụ :
-Sử dụng các phản ứng hóa học hoặc thay đổi MTPT để kết tụ các ion hoặc pư trở thành hạt keo
+Sd các PƯHH => tạo các hợp chất khó tan: pư kết tủa, thủy phan, trao đổi....
+Thay đổi MTPT: kết tủa keo từ dung dịch bằng cách thêm nước vào
Câu 7:Thế nào là một hệ keo ưa lưu (lyophilic), hệ keo ghét lưu (lyophobic),
hệ keo liên hợp (amphiphilic), cho các ví dụ tương ứng.
*Hệ keo ưa lưu: -Tương tác mạnh giữa pha phân tán và MTPT =>Pha phân tán
được bảo vệ bằng một lớp các phân tử môi trường phân tán(dung môi)
-Tp cơ bản: pha phân tán và MTPT Vd: sữa trong nước
*Hệ keo kỵ lưu: Tương tác yếu giữa pha phân tán và MTPT
-Tp cơ bản: pha phấn tán, MTPT, chất làm nền(chất làm ổn định hệ keo) VD: AgI trong nước
*Hệ keo liên hợp: là hệ mà các chất hoạt động trên bề mặt( Surfactant) Vd: Xà phòng trong nước
Câu 8:Nêu các nguyên nhân cơ bản gây nên sự tích điện cho các hạt keo của hệ phân tán?
-Hấp thụ chọn lọc các ion trong dung dịch
-Ion hóa các nhóm chức trên bề mặt
-Chênh lệch hằng số điện môi giữa pha phân tán và MTPT
Câu 9: Định nghĩa thế Zeta (thế điện động). Nêu một số ý nghĩa của việc
nghiên cứu thế Zeta của hệ phân tán?
-Thế Zeta là điện thế xuất hiện giữa bề mặt hạt keo(pha phân tán) và MTPT (bề
mặt trượt) khi hạt keo di chuyển dưới tác dụng của điện trường
-Ý nghĩa: +Được sử dụng để đánh giá mức độ tích điện của hạt keo
+Độ dày X của lớp khuếch tán càng lớn thì giá trị Zeta càng lớn, hạt keo
tích điện càng mạnh, độ bền của hệ keo càng cao
+Khi lớp khuếch tán bị ép lại (độ dày X giảm) thì thế Zeta giảm. Khi X=0 thì Zeta =0
Câu 10: Vì sao gọi thế Zeta là thế điện động ? Làm thế nào để đo được thế
Zeta ? Nêu các đại lượng trong phương trình xác định thế Zeta ?
-Vì: thế này chỉ đo được tại bề mặt trượt của hạt keo khi một hạt keo chuyển động
trong điều kiện điện trường
-Đo được khi hạt keo di chuyển trong điện trường -Công thức :
Câu 11 : Nêu ý nghĩa của khái niệm "Chỉ số Vàng – Gold Number" được sử
dụng trong nghiên cứu hệ phân tán?
-Số vàng càng thấp, tính bảo vệ càng cao hay hệ càng ổn định
-Khối lượng nhỏ nhất tính bằng mg của keo bảo vệ cần để tránh đổi màu từ đỏ
sang tím trong 10ml sol vàng khi thêm 1ml NaCl 10%
Câu 13: Trình bày phương pháp phân loại hệ keo dựa vào tương tác giữa pha
thân tán và môi trường phân tán(giống c7)
-Khi cho kết tủa khô hòa tan vào môi trường phân tán : nếu sự hòa hợp tự xảy ra
cho dung dịch keo thì hệ được gọi là thuận nghịch , còn sự hòa tan không tự xảy ra
thì gọi là bất thuận nghịch
+Hệ keo thuận nghịch: có sự tương tác giữa pha phân tán và MTPT nên hòa tàn và
trong môi trường đó => hệ keo ưa lưu
+Hệ keo bất thuận nghịch: không tự ý tương tác giữa các phân tử môi trường nên
không hòa tan trong môi trường này => hệ keo ghét lưu
Câu 14: Nêu tên các phương pháp sử dụng để làm sạch hệ keo?
-Thẩm tích: sử dụng màng bán thấm=> có sự chênh lệch nồng độ giữa vùng A và vùng B
-Điện thẩm tích: áp dòng điện để tăng tốc sự dịch chuyển ion qua màng bán thấm
-Điện kết tủa: áp dòng điện để tập hợp hạt keo đã tích điện về một phía của màng
-Siêu lọc: tạo áp lực qua màng
Câu 15: Nêu tên các hiện tượng điện động của hệ phân tán?
*Điện di: Là sự chuyển động có hướng của các hạt keo tích điện dưới tác dụng của điện trường
*Điện thẩm thấu: Là sự dịch chuyển có hướng của một dòng dung môi dưới tác
dụng của điện trường qua một bề mặt mao quản được tích điện
*Điện thế sa lắng: Là hiệu điện thế xuất hiện tại các điểm khi hệ keo đang sa lắng
dưới tác dụng của trọng lực hay lực ly tâm
*Điện thế chảy: Là hiệu điện thế được tạo ra khi nén một dòng chất lỏng chảy qua
lớp đệm của các hạt tích điện hay chảy qua các mao quản tích điện
*Thế Zeta: Là điện thế xuất hiện giữa bề mặt hạt keo(pha phân tán) và MTPT (bề
mặt trượt) khi hạt keo di chuyển dưới tác dụng của điện trường
Câu 16: Hãy cho biết điều gì xảy ra khi trộn 2 hệ keo ghét lưu trái dấu?
-Xảy ra hiện tượng đông kết tủa
Câu 17: . Hãy cho biết điều gì xảy ra khi cho hệ keo ưa lưu vào hệ keo ghét lưu?
-Các hạt keo kị lưu hấp thụ trên bề mặt keo ưa lưu dẫn đến hạt phân tán của keo kị
lưu ưu hóa=> các ion trong hệ keo trung hòa điện tích => thế Zeta giảm=> làm cho ưa lưu kém bền
Câu 18: Trình bày quy tắc Schulze-Hardy ?
-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
-2 ion có hóa trị bằng nhau, ion nào có kích thước lướn hơn gây keo tụ mạnh hơn Câu 19:
* phương trình Einstein và Smoluchowski
* phương trình của định luật Fick 1
* phương trình Stock
* phương trình tán xạ Rayleigh
* phương trình Henry
Câu 20: Nêu các bước hình thành một mixen keo ghét lưu. Viết được cấu trúc
của 1 mixen keo trong từng điều kiện cụ thể
*Các bước hình thành một mixen keo ghét lưu:
-Sử dụng tiền chất là các dung dịch chứa các ion, phân tử tạo nên nhân keo
-Áp dụng phản ứng tạo nên các phân tử của hợp chất khó tan
-Kết tụ (m) phân tử khó tan tạo thành nhân keo
-Nhân keo hấp phụ chọn lọc(n) các ion đồng hình và tích điện cho nhân keo
-Hình thành lớp tích điện kép giữa bề mặt tích điện của nhân keo và dung dịch gồm 2 lớp
-Lớp hấp phụ(n-x) ion trái dấu với nhân keo: trung hòa một phần tích điện của nhân keo
-Lớp khuếch tán x trung hòa hoàn toàn điện tích nhân keo