Читайте также:
|
15) Будову жирів було встановлено завдяки працям французьких хіміків Шевреля і Бертло. Нагріваючи жири з водою (в присутності лугу), Шеврель ще на початку XIX ст. установив, що, приєднуючи воду, вони розкладаються на гліцерин і карбонові кислоти — стеаринову, олеїнову та ін. Бертло (1854) здійснив зворотну реакцію. Він нагрівав суміш гліцерину з кислотами й добув речовини, аналогічні до жирів.
Очевидно, Шеврель здійснив реакцію гідролізу складного ефіру, а Бертло — реакцію етерифікації, тобто синтез складного ефіру. На основі цих даних легко прийти до висновку про будову жирів.
Жири — це складні ефіри трьохатомного спирту гліцерину і карбонових кислот.
Найчастіше такі ефіри утворюються не з однією якоюсь кислотою, а з різними кислотами, що можна виразити таким рівнянням:
Здебільшого жири утворені вищими насиченими і ненасиченими карбоновими кислотами
природні жири утворені, як правило, кислотами, які мають парне число атомів вуглецю в молекулі й нерозгалужений вуглеводневий ланцюг.
Жири (яловичий, овечий), утворені переважно насиченими кислотами, тверді. З підвищенням вмісту ненасичених кислот температура плавлення жирів (свиняче сало, вершкове масло) знижується, вони стають більш легкоплавкими.
Рідкі жири (соняшникова та інші олії) утворюються головним чином ненасиченими кислотами.
Жири дуже поширені в природі. Разом з вуглеводнями й білками вони входять до складу всіх рослинних і тваринних організмів і становлять одну з основних частин нашої їжі.
Тваринні жири, як правило,— тверді речовини. Рослинні жири найчастіше бувають рідкими, їх називають ще оліями.
Класифікація розчинів за вмістом розчиненої речовини
Розведений розчин – це розчин у якому вміст розчиненої речовини більший ніж 30%.
Концентрований розчин – це розчин у якому вміст розчиненої речовини менший ніж 30%.
Дифузія – процес самовільного вирівнювання концентрації розчину речовини.Під час дифузії деяка початкова впорядкованість у розподілі речовин (висока концентрація речовини в одній частині системи і низька – в іншій) змінюється цілковитою безладністю їх розподілу. При цьому ентропія системи зростає. Коли концентрація розчину в усьому його об’ємі вирівнюється, ентропія досягає максимуму і дифузія припиняється.
17) Вуглеводи широко поширені в природі, вони зустрічаються у вільній або пов'язаної формі в будь рослинної, тваринної, бактеріальної клітці, вони складають три чверті біологічного світу і приблизно 60-80 % калорійності харчового раціону. Найбільш поширений вуглевод - целюлоза, структурний компонент дерев і рослин. Головний харчової інгредієнт - крохмаль. Моносахариди зустрічаються у вільному вигляді в природі в невеликих кількостях; в основному вони присутні як структурні одиниці полісахаридів, входять до складу дисахаридів і олігосахаридів.
Широко відомі моносахариди - глюкоза, фруктоза, галактоза, рабіноза, арабиноза, ксилоза і Д- рибоза.
Глюкоза (виноградний цукор) у вільному вигляді міститься в ягодах і фруктах (у винограді - до 8 %; в зливі, черешні - 5-6 %; в меді - 36 %). З молекул глюкози побудовані крохмаль, глікоген, мальтоза; глюкоза є основною частина сахарози, лактози.
Фруктоза (плодовий цукор) міститься в чистому вигляді в бджолиному меді (до 37 %), винограді (7,7 %), яблуках (5,5 %); є основною частиною сахарози.
3) Молекулярна кінетична теорія - наука що пояснює властивості тіл, взаємодію і рух молекул і атомів. Залежності від зовнішніх умов, майже кожна речовина може знаходитися в одному із трьох агрегатних станів:
· Твердому
· Рідкому
· Газоподібному
В газах молекули знаходяться в безперервному русі при цьому вони стикаються один з одним.
Спрощеною моделлю газоподібного стану є ідеальний газ. Газ що знаходиться в такому стані при якому можна знехтувати силами міжмолекулярної взаємодії і об’ємом його молекул називають ідеальним газом.
Основні закони ідеального газу:
Закон Бойля – Маріота (вказує на залежність від тиску і об’єму газу):
Об’єм даної маси газу при постійній температурі обережно пропорційні під якими знаходиться газ.
Закон Гей – Люкаса (вказує на залежність газу від температури):
Для даної маси ідеального газу об’єм при постійному тиску прямо пропорційній абсолютній температурі Т(273 К)
Закон Шарля (вказує на залежність тиску газу від температури)
Для даної маси ідеального газу тиск при постійному об’ємі прямо пропорційний абсолютній температурі. Для реальних газів, тобто для газів що існують в природі і знаходяться в умовах порівняно високого тиску і низьких температур, необхідно враховувати сили міжмолекулярного притягання, об’єми самих молекул газу. при достатньо високому тиску і низькій температурі відстані між молекулами зменшується, а сили міжмолекулярної взаємодії збільшується настільки, що речовина із газоподібного стану може перейти в рідкий. Цим користуються для отримання зріджених газів.
18) Найчастіше застосовують способи:
масова частка;
об’ємна частка;
молярна концентрація;
мольна частка;
моляльна концентрація;
титр розчину.
Масова частка – цевідношення маси розчиненої речовини до маси розчину.
W = m(розч.реч-ни) / m(р-ну) 100%
Об’ємна частка - це відношення об’єму розчиненої речовини до об’єму розчину.
WV = Vреч / Vзаг 100%
Молярність (молярна концентрація) – це число молів розчиненої речовини в 1 л розчину. Виражається в моль/л:
(М)СМ = n(реч, моль) / Vроз – ну (моль/л)
нормальність (нормальна концентрація) - це число еквівалентів розчиненої речовини в 1л розчину. Нормальність позначають N і вимірюють в молях на літр: N, моль/л.
N = n(еквів) / Vр-ну, моль/л
Де N1 і N2 – нормальності розчинів речовин 1 і 2, які взаємодіють між собою;
V1 і V2 – об’єми розчинів речовин 1 і 2.
Мольна частка це відношення числа молів розчиненої речовини до загального числа молів розчину (розчинника і розчиненої речовини).
Моляльна концентрація (моляльність) – це кількість молів розчиненої речовини в 1 кг розчинника. Позначається:
m = n(реч)/Vр-ну, (г/мл, г/л)
Титр розчину – це число грамів розчиненої речовини в 1 мл розчину
Т = m(реч)/Vр-ну, (г/мл, г/л).
механізм розчиняється речовини. Це обумовлено, що в розчині відбувається взаємодія частинок розчиняється речовини з розчинником. Розчинення часто супроводжується виділенням або поглинанням теплоти, а також збільшенням або зменшенням об'єму розчину. Розчинення деяких речовин супроводжується виділенням (концентровані кислоти, луги) або поглинанням тепла (розчинення деяких солей, хлорид натрію або калію). Все це вказує на те, що процес розчинення є складним фізико-хімічним процесом.
19) До аерозолів за деякими властивостями досить близько пр имикають порошки. Порошки можна розглядати як аерозолі з твердим дисперсним середовищем, які скоагулювали й утвори-ли осад. Це так звані аерогелі. До порошків можна віднести і гру-бодисперсні системи, для яких характерна відсутність кінетична стійкість
Найбільш характерні властивості порошків: здатність до те-чії, розпилення, флуїдизації і гранулювання. флуїдизації (перехід частини порошку в аерозольну фазу при високих швидкостях течії) і гра-нулювання (явище, зворотне флуїдизації і розпиленню).
Суспензії - це завись порошків у ріди-нах. При достатньому вмісті вологи до суспензій можна віднести
ґрунти, глиняне тісто, цементні і вапняні розчини, кольорові лаки і фарби та ін.
У суспензіях не спостерігаються такі явища, як осмотичний тиск, броунівський рух, дифузія, характерні для звичайних ліозо-лів.
Пасти – це висококонцентровані суспензії, що володіють структурою. Структура – це просторова сітка, утворена частинками дисперсної фази, в петлях якій знаходиться дисперсійне середовище.
Пасти займають проміжне місце між порошками і розбавленими суспензіями.
Пасти одержують розтираючи порошок в рідині, володіючої достатньо великою в’язкістю; наприклад зубну пасту готують шляхом змішування крейди з в’язкою рідиною, отриманої шляхом варива крохмалю в гліцериновому водному розчині з додаванням невеликої кількості поверхнево активних речовин.
Пасти – це структуровані системи. Характеризуються параметрами: в’язкість, пружність, пластичність.
20) Природа хімічного зв’язку - єдина, електронна, але в різних випадках вона здійснюється по-різному. Тому говорять про різні типи хімічного зв’язку.
Розрізняють основні типи хімічного зв’язку:
1. Ковалентний.
2. Іонний.
3. Металічний.
4. Водневий.
Ковалентний зв’язок здійснюється за допомогою двох спільних електронів, або електронної пари. Якщо між атомами виникає один ковалентний зв’язок, одна спільна електронна пара, то він називається одинарним, якщо більше, то кратним: подвійним, потрійним.
Розрізняють два види ковалентного зв’язку: неполярний і полярний.
У разі неполярного ковалентного зв’язку електронна пара, утворена спільною парою електронів, розподіляється в просторі симетрично відносно ядер обох атомів. Прикладом е двоатомні молекули, які складаються з атомів одного елементаH2 Cl2 О2 N2
У разі полярного ковалентного зв’язку електронна хмара зміщена в бік атома з більшою відносною електронегативністю
Якщо електронні хмари спарених електронів у молекулі майже повністю зсунуті в бік одного з атомів, то виникає так званий хімічний іонний зв’язок. На відміну від ковалентного зв’язку іонний зв’язок не має напрямлення. В іонному зв’язку завжди е ковалентна частина хімічного зв’язку, яка обумовлює кристалізацію сполук у певній послідовності.
При зближенні атомів у наслідок утворення кристалічної ґратки валентні орбіталі сусідніх атомів перекриваються, завдяки чому електрони вільно переміщуються з однієї орбіталі на іншу, здійснюючи зв’язок між усіма атомами кристала. Такий тип хімічного зв’язку називається металічним.
Металічний зв’язок характерний для металів у твердому та рідкому стані. У пароподібному стані атоми металів з’єднані між собою ковалентними зв’язками.
Водневий зв’язок виникав між молекулами, до складу яких входить водень і сильно електронегативний елемент - фтор, кисень, азот, рідше - хлор, сірка. У такій молекулі спільна електронна пара сильно зміщена від атома водню до атома електронегативного елемента, а позитивний заряд водню сконцентрований в малому об’ємі.
21) Адсо́рбція (від лат. ad — на, при і лат. sorbeo — поглинаю) — вибіркове поглинання речовини з газового чи рідкого середовища поверхневим шаром твердого тіла (адсорбенту) чи рідини. Компонент що поглинається, який вміщується в суцільному середовищі (газі, рідині), називають адсорбтивом, а той що вміщується в адсорбенті — адсорбатом. Наприклад, активоване вугілля адсорбує гази. Це явище треба відрізняти від абсорбції. Зокрема адсорбція широко застосовується в хімічній та нафтохімічній промисловості для очищення нафтопродуктів, рекуперації летких розчинників, розділення газів та рідин, глибокої сушки газів.
Адсорбція — основа технологічних процесів тонкого очищення газових та інших потоків при невисокому початковому вмісті в них цільового компонента (див. адсорбційне очищення газу).
Адсорбція є одним з головних чинників процесу флотації корисних копалин.
22) Принцип Лешательє стверджує, що реакція рівноважної термодинамічної системи на будь-яке збурення відбувається таким чином, щоб зменшити наслідки цього збурення. Принцип виводиться з умови максимуму ентропії при термодинамічній рівновазі. Таким чином він справедливий тільки для рівноважних систем. Завдяки дії принципу Ле Шательє, в біосфері здійснюється біологічне регулювання концентрації речовин. Іншими словами, підтримуючи певний хімічний склад навколишнього середовища.Цінність принципу Ле Шательє полягає в тому, що він не вимагає знань про структуру і динаміку системи, а діє по відношенню до будь-яких змінних характеристик системи. В теорії управління аналогічне явище носить назву негативних зворотних зв'язків.
23) Піни – це високодисперсні системи в яких дисперсна фаза це газ, а дисперсне середовище це рідина у вигляді тонких плівок. Якщо концентрація газу невелика то шарики газу мають шароподібну форму, непов’язану між собою і вільно переміщуються у рідині.
До пін належать системи в яких газоподібна фаза складає головну частину об’єму і в яких шарики газу вже не шароподібні, а мають форму багатокутників і розділені тонкими нитками. Піни як і високомолекулярні емульсії мають суцільну комірчасту структуру.
Стійкість пін встановлена часом існування її певного об’єму, тобто різна. Чисті рідини не дають пін. Щоб отримати стійкі піни необхідні ефективні стабілізатори піноутворювачі. Ними можуть бути мила, високомолекулярні сполуки. Стійкість пін залежить від міцності плівок, що розділяють шарики газу. Якщо ці плівки здатні затвердів ати то одержують стійкі тверді піни (пінобетони, пінопласти, мікропориста гума, хліб).
Руйнування пін – гасіння. Досягають при механічній дії на піну продуваючи повітря над поверхнею розчину який піниться, або фізико хімічним шляхом, замінюючи в плівці механічно прозору речовину іншою речовиною, що гарно адсорбується і не дає міцних плівок.
24) При невеликих тисках розчинність газів в рідинах з підвищенням температури зазвичай зменшується. При високому тиску розчинність газів в рідинах з ростом температури може й збільшуватися. Так, наприклад, розчинність водню, гелію, неону й інших газів в органічних розчинниках і водню в рідкому аміаку збільшується при підвищенні температури. У ряді випадків розчинність газів в рідинах з ростом температури проходить через мінімум. Кількісну залежність розчинності газів у рідині від температури можна знайти з умов рівноваги між розчином, що містить розчинений газ, і газовою фазою, яка при малій летючості розчинника являє собою чистий розчиняється газ.
25) Аерозолі - дисперсні системи з газоподібним дисперсним середовищем і виваженими або рідкими частками. За методами отримання вони поділяються на:
· діспергаціонние, що утворюються при подрібненні і розпиленні речовин;
· конденсаційні, одержувані конденсацією з пересичених парів і в результаті реакцій, що протікають у газовій фазі.
За агрегатним станом і розмірами частинок дисперсної фази аерозолі ділять на:
· тумани - системи з рідкою дисперсною фазою, розмір часток 10-0,1 мкм;
· пилу - системи з твердими частками розміром більше 10мкм;
· дими - розмір твердих частинок, яких знаходиться в межах 10-0,001 мкм.
У практиці «дим» означає аеродисперсних систему, що виникає при згорянні палива та містять тверді частинки сажі і золи і рідкі частки продуктів перегонки палива і краплі води, що утворилися в результаті конденсації водяної пари.
Тумани мають частинки правильної сферичної форми, а пилу і дими містять тверді частинки найрізноманітнішої форми.
26) Вн́утрішня ене́ргія тіла — повна енергія термодинамічної системи за винятком її кінетичної енергії як цілого і потенціальної енергії тіла в полі зовнішніх сил.
Робота є макрофізичною формою передачи енергії від системи. Вона залежить від природи речовин, що входять до її складу, їх маси і зовнішніх умов.
Другою формою передачи енергії є теплота (Q). Вона дорівнює енергії, яку тіло одержує або віддає в процесі теплопередачи
27) Поверхне́во-акти́вні речови́ни (ПАР, сурфактанти, детергенти) — хімічні речовини, які знижують поверхневий натяг рідини, полегшуючи розтікання, у тому числі знижуючи поверхневий натяг на межі двох рідин. Це речовини, молекули або йони яких концентруються під дією молекулярних сил (адсорбуються) біля поверхні розділу фаз і знижують поверхневу енергію. У вужчому значенні поверхнево-активними речовинами здебільшого називають речовини, що знижують поверхневий натяг на межі поділу: рідина (вода) — повітря (пара), рідина (вода) — рідина (масло), рідина — тверда поверхня.
Поверхнево-активні речовини — зазвичай амфіфільні органічні сполуки (термін амфіфільні означає, що вони містять як гідрофільні групи («головки»), так і гідрофобні групи («хвости»). Через таку будову вони розчинюються як у неполярних жирах і органічних розчинниках, так і в полярних середовищах (воді).
28) О́смос — спонтанний перехід, однобічна дифузія через напівпроникну перегородку (мембрану), яка відокремлює розчин від чистого розчинника або розчину меншої концентрації. Зумовлений прагненням системи до термодинамічної рівноваги і вирівнювання концентрацій розчину з обох боків мембрани. Характеризується осмотичним тиском
Осмотичним тиском називається тиск, що спостерігається в розчинах і визначається зіткненням частин розчиненої речовини, що знаходяться в хаотичному русі.
В кінці XIXст. намітилися два напрямки у вивченні розчинів. Згідно одного з них розчини розглядаються, як чисто фізичні системи в яких розчинник відіграє роль індиферентного середовища, а розчинена речовина розміщується по об’єму аналогічного газу. Закон Ван – Гоффа.
29) Розчинення високомолекулярних сполук з лінійними гнучкими молекулами на відміну від розчинення НМС супроводжується набуханням.
При набуханні високомолекулярних сполук поглинає низькомолекулярний розчинник, значно збільшується в масі, при цьому змінює механічні властивості без втрати однорідності.
На першій стадії набрякання відбувається сольватація макромолекул в результаті дифузії розчинника в високомолекулярна речовина. Ця стадія характеризується виділенням тепла і впорядкуванням розташування молекул розчинника близько макромолекули, в результаті чого ентропія системи в першій стадії розчинення зазвичай навіть знижується. Основне значення цієї стадії при розчиненні зводиться до руйнування зв'язків між окремими макромолекулами, внаслідок чого вони стають вільними.
Другою стадією є набухання або розчинення, обумовлене суто ентропійними причинами. У цій стадії, оскільки сольватація вже завершилася, тепловий ефект дорівнює нулю або має негативне значення, а ентропія різко зростає. Другу стадію розчинення можна розглядати як чисто осмотичний процес. Найлегше набухають полімери в вязкотекучем і високоеластичному стані.
До факторів, що впливає на набухання, відносяться: термодинамічна активність розчинника, температура, фізичний стан полімеру, природа полімеру і розчинника.
Набухання не завжди закінчується розчиненням. Дуже часто після досягнення певної міри набухання процес припиняється.
30) Характерними особливостями твердих тіл є: здатність зберігати свої об'єм і форму.
Зовні тверді тіла можуть перебувати у суттєво різних станах, що відрізняються своєю внутрішньою будовою, - це кристалічний і аморфний стани.
Для кристалічних тіл характерними є:
Правильне розташування атомів молекул, іонів, які коливаються біля положення рівноваги, тобто створення кристалічної решітки;
Постійність кутів між гранями любого кристалу даної речовини і існування далекого порядку в розміщенні частинок.
У аморфних речовин немає кристалічної структури (скло). Внутрішня будова аморфних тіл наближається до внутрішньої будови рідин, тому їх називають переохолодженими рідинами.
Деякі речовини можуть перебувати у кристалічному і аморфному стані.
Субліма́ція (лат. sublimo) — перехід речовини із твердого стану в газоподібний, оминаючи рідку фазу. Оскільки при сублімації змінюється питомий обсяг речовини і поглинається енергія (теплота сублімації), то сублімація є фазовим переходом першого роду.
Як і у рідинах, у твердих тілах завжди присутня деяка кількість молекул, енергія яких достатня для подолання притягання до інших молекул, і які здатні відірватись від поверхні тіла і перейти в навколишній простір. Для твердих тіл цей процес називається сублімацією.
Для більшості твердих тіл процес сублімації при нормальних температурах є незначним, і тиск пари над поверхнею твердого тіла малий; цей тиск підвищується із підвищенням температури. Інтенсивно сублімують такі речовини, як нафталін і камфора, що відчувається по різкому властивому їм запаху. Особливо інтенсивно сублімація проходить у вакуумі, що використовується у виготовленні дзеркал. Відомий приклад сублімації — перетворення льоду в пару — мокра білизна висихає на морозі.
31) Коагуляція (рос. коагуляция, англ. coagulation (flocculation); нім. Koagulation f, Flockung f, Ausflocken n, Flocken n, Gerinnen n) — злипання частинок колоїдів при їхньому зіткненні в процесі теплового (броунівського) руху, перемішування або напрямленого переміщення в зовнішньому силовому полі. У агрегатах (флокулах) первинні частинки пов'язані молекулярними силами безпосередньо або через прошарок навколишнього (дисперсійного) середовища. К. зумовлена агрегативною нестійкістю системи і її тенденцією до зменшення вільної енергії.
Процес, зворотний К., — розпад агрегатів на первинні частинки, або перехід гелю в золь, наз. пептизацією. К. використовують, наприклад, при флотац. збагаченні руд, очищенні води від природних і побутових забруднень, виділенні цінних пром. продуктів з відходів виробництва, зміцненні водонасичених ґрунтів.
К. відіграє важливу роль при кольматації проникних порід під час буріння нафт. і газових свердловин з використанням бурових розчинів. Процеси К. і гелеутворення, а також повторні фіз. і хім. перетворення в коагелях (конденсація, рекристалізація, йонний обмін і інш.) мають вирішальне значення у формуванні різноманітних осадових гірських порід (глинистих, карбонатних, крем'янистих і інш.).
К. супроводжується випаданням осаду, гелевипаданням чи гелеутворенням по всьому об'єму системи. К. може відбуватися як без зовнішнього впливу на систему, так і при зовнішній дії (підвищенні температури, механічних та ін. впливах, при введенні коагулянтів). Застосовують для очищення води, повітря, прискорення осадження колоїдних частинок тощо.
Коагуляція — завершений процес. Близький термін — коагулювання — власне протікання процесу.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 48 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |