Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Задачи для самостоятельного решения №1
1. Приняв, что в золе серебра каждая частица представляет собой куб с
длиной ребра l = 4·10-8 м, определите, сколько коллоидных частиц может
получиться из 1·10-4 кг серебра. Вычислите суммарную поверхность
полученных частиц и рассчитайте поверхность одного кубика серебра с
массой 1·10-4 кг. Плотность серебра равна 10,5·103 кг/м3.
2. Золь ртути состоит из шариков диаметром 1·10-8 м. Чему равна суммарная
поверхность частиц золя, образующихся из 1 г ртути? Плотность ртути равна
13,56·103 кг/м3.
3. Вычислите удельную поверхность гидрозоля сульфида мышьяка sA S,
средний диаметр частиц которого равен 1,2·10-7 м, а плотность равна
3,43·103 кг/м3. Ответ дайте в м-1 и в м2/кг.
4. Определите величину удельной поверхности суспензии каолина
плотностью 2,5·103 кг/м3, состоящей из шарообразных частиц со средним
диаметром 0,5·10-6 м. Суспензию считайте монодисперсной. Ответ дайте в
м-1и в м2/кг.
5. Найдите удельную поверхность угля, применяемого в современных топках
для пылевидного топлива, если известно, что угольная пыль предварительно
просеивается через сито с отверстиями 7,5·10-5 м. Плотность угля 1,8·103
кг/м3. Систему считайте монодисперсной. Ответ дайте в м
-1и в м2/кг.
6. Удельная поверхность суспензии селена составляет 5·105 м-1. Найдите
общую поверхность частиц 3 г суспензии. Плотность селена равна
4,28·103 кг/м3.
7. Вычислите удельную поверхность 1 кг угольной пыли с диаметром частиц,
равным 8·10-5 м. Плотность угля равна 1,8·103 кг/м3.
8. Вычислите суммарную площадь поверхности 2 г платины, раздробленной
на правильные кубики с длиной ребра 1·10-8 м. Плотность платины равна
21,4·103 кг/м3.
9. Вычислите суммарную площадь поверхности 1 г золота,
раздробленного на правильные кубики с длиной ребра 5·10-9 м. Плотность
золота равна 19,6·103 кг/м3.
10. Золь ртути состоит из шариков диаметром 6·10-8 м. Чему равна
суммарная поверхность частиц золя, образующихся из 0,5 см3 ртути?
11. Допуская, что в коллоидном растворе золота каждая частица
представляет собой куб с длиной ребра 2·10-8 м, рассчитайте: а) число
частиц в 1 г золя золота; б) общую площадь поверхности частиц золота.
Плотность золота равна 19,6·103 кг/м3.
12. Дисперсность золя ртути составляет 1,6·107 м-1. Рассчитайте: а)
суммарную поверхность частиц 1 г ртути; б) общее число частиц в растворе
при дроблении 0,1 г ртути. Примите, что частицы золя ртути имеют
сферическую форму. Плотность ртути равна 13,56·103 кг/м3.
13. Дисперсность частиц 2 г коллоидного золота равна 5·107 м-1.
Принимая форму частиц в виде кубиков, определите, какую поверхность
они могут покрыть, если их плотно уложить в один слой. Плотность золота
составляет 19,6·103 кг/м3.
14. Золь ртути состоит из сферических частиц диаметром 6·10-6 м. Чему
равна суммарная поверхность частиц золя, образующихся из 2,5 см3
ртути?
15. Вычислите суммарную поверхность 250 г угольной пыли с
диаметром частиц, равным 6·10-5 м. Плотность угля равна 1,8·103 кг/м3.
16. Определите величину удельной поверхности суспензии каолина
(плотность равна 2,5·103 кг/м3), если шарообразные частицы суспензии
имеют дисперсность 2·106 м-1. Суспензию считайте монодисперсной. Ответ
дайте в м-1и в м2/кг.
17. Золь ртути состоит из шариков радиусом 3·10-7 м. Чему равна суммарная
поверхность частиц золя, образующихся из 300 г ртути? Плотность ртути
равна 13,56·103 кг/м3.
18. При изготовлении эмульсии масла в воде диаметр капель при машинном
перемешивании составляет 4·10-6 м, а при ручном взбалтывании 2·10-5 м.
Найдите, во сколько раз удельная площадь поверхности эмульсии масла при
машинном перемешивании больше, чем при ручном взбалтывании.
Плотность масла равна 1,1·103 кг/м3.
19. Какой длины будет нить золота, если 50 г кубиков золота расположить
друг за другом. Плотность золота равна 19,6·103 кг/м3. Длина ребра кубика
золота составляет 4·10-7м.
20. Рассчитайте средний диаметр частиц силикагеля, если его удельная
поверхность равна 8,3·103 м2/кг, а плотность ρ = 2200 кг/м3.
21. Какова общая поверхность 5 кг угля, если средний радиус частиц равен
2,4·10-5 м? Плотность угля составляет 1800 кг/м3.
22. Определите энергию Гиббса GS поверхности 5 г тумана воды, если
поверхностное натяжение воды σ = 71,96·10-3 Дж/м2, плотность воды ρ =
0,997·103 кг/м3, дисперсность частиц тумана D = 60 мкм-1.
23. Аэрозоль ртути сконденсировался в виде большой капли, объемом 3,5
см3. Определите свободную поверхностную энергию аэрозоля, если
дисперсность составляла 10 мкм-1. Поверхностное натяжение ртути равно
0,475 Дж/м2.
24. Сколько нужно затратить энергии, чтобы диспергировать 1·10-5 м3
масла в виде тумана с дисперсностью частиц 1·105 м-1. Поверхностное
натяжение масла 40,5·10-3 Н/м.
25. Определите свободную поверхностную энергию GS 1 г тумана, если
поверхностное натяжение равно 73·10-3 Дж/м2, а дисперсность частиц
составляет 4·107 м-1. Плотность воды равна 1·103 кг/м3.
26. Чему равна избыточная поверхностная энергия капли ртути
диаметром 1,2 мм, если поверхностное натяжение на границе ртуть –
воздух равно 473,5·10-3 Дж/м2.
27. Во сколько раз увеличится свободная поверхностная энергия системы
при пептизации геля Fe(OH)3, если при этом радиус частиц геля уменьшится
от 1·10-6 до 1·10-9 м.
