Адсорбция электролитов. Правило фаянса. Лиотропные ряды. Ионообменная адсорбция. Химическая адсорбция.

Строение коллоидной мицеллы.

Коллоидные частицы представляют собой образования со сложной структурой – мицеллы. М состоит из электорнейтрального агрегата и ионогенной части. Масса М сосредоточена в агрегате, кот состоит из множества атомов и молекул. Агрегат может иметь как аморфное так и кристалл-ое строение. Ионогенная часть М делиться на адсорбционный и диффузные слои. В рез-те избирательной адсорбции ионов или ионизации поверхностных молукул, агрегат приобретает заряд. Ионы, определяющие заряд агрегата, наз-ся потенциалопределяющими, и агрегат с этими потенциалопределяющими ионами образуют ядро! С заряженной поверхностью ядра связано некоторое кол-во ионов противоположного знака – противоионы. Потенциалопределяющие ионы и противоионы образуют адсорбционный слой. А агрегат с адсорбциооным слоем называют гранулой. Заряд гранулы равен сумме зарядов противо- и потенциалопределяющих ионов. Напр: золь AgCl, стабилизатор AgNO3: {m AgCl*nAg(+)*(n-x)NO3(-)}x(+)*xNO3(-) частица +, золь AgCl, стабилиз NaCl(избыток){mAgCl*nCl(n-x)Na(+)}(x+)*xNO3(-)слюна- кол. сист. сост. из мицелл фосфата кальция {mCa(PO4)(2)*nHPO4(2-)*(n-x)Ca(2+)}xCa(2+)Конц. Фосфата в слюне в 2 раза выше., чем концентр кальция

Б2

Катализ.Основные понятия, свойства катализаторов, механизм гомогенного катализа. Особенности ферментов.

Катализом называют селективное изменение скорости хим реакции веществом, которое участвует в реакции, но кол-во и состав которого не меняется к моменту образования конечных продуктов. Есть 2 типа катализа: положительный( когда скорость возрастает), и отрицательный (когда скорость реакции уменьшается), но обычно термин катализ относиться к положит К.Все каталитические реакции подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Если реагирующие вещ-ва и катализатор наход-ся в разнх фазах, катализ наз-ся ГЕТЕРОГЕННЫМ1 (пример: синтез аммиака из азота и водорода в присутствии метелического железа). Если реагир-ее вещ-во и катализатор нах-ся в одной фазе, катализ наз-ся ГОМОГЕННЫМ! (пример: разложение водородопероксида в присутствии солей Fe(II) в водных растворах.РЕАКЦИЯ: 2H2O2-à 2H2O + O2над стрелочкой Fe2+ (1)

Каталитический распад происходит по следующему мех-му:

H2O2 + Fe(2+)à Fe(3+) + HO(-) + HO(.) (2)

HO(.) + H2O2à H2O2 + HO2(.) (3)

HO2(.) à H(+) + O2(.) (4)

< --

O2(.) + Fe (3+) à o2 + Fe (2+) (5), где HO2(.)-пероксильный радикал, HO(.)-гидроксильны радикал, O2(.) – супер- оксид- ион радикал кислорода. Хотя ионы железа (катализатора) участвуют в рекции, в суммарное уравнение процесса они не входят, что означает, что кол-во и состав катализатора не меняется. КАТАЛИЗАТОРЫ- это вещ-ва участвующие в реакции, ускоряющие её, но к концу они остаются неизменными, они просто образуют промежуточное активное соединение с исход-ым вещ-вами, не смещая хим равновесие Если dG> 0, то катализатор не может заставить реакцию идти. Существуют вещества, снижающие активность катализатора - это КАТАЛИТИЧЕСКИЙ ЯД. Вещ-во, усиливающее активность К, наз-ся АКТИВАТОРОМ!

Все реакции каталитического разложения представляют собой сложные многостадийные процессы. Роль каталитических реакций велика при жизнедеятельности организмов; большинство реакций в организмах протекает при участии биологических катализаторов- ФЕРМЕНТАХ.. Характерной особенностью Ф явл. их специфичность: свойство изменять скорость реакции одного типа и не влиять на многие др реакции, протекающие в клетке! В состав большинства ферментов входит ион металла, поэтому эти биологические катализаторы наз-ся металлоферментами! Типичным ферментом явл-ся КАТАЛАЗА!

Особенностями ферментов явл: 1) высокая активность 2) высокая специфичность 3) тонкий механизм регулировки активности деят-ти ферменотов с пом ЭФФЕКТОРОВ (активаторы, ингибиторы) 4) высокая чувств-ть к внешним условиям!

Адсорбция электролитов. Правило фаянса. Лиотропные ряды. Ионообменная адсорбция. Химическая адсорбция.

Адсорбция(Г) – самопроизв изменение концентрации раствор-ого вещ-ва на границе раздела фаз, измеряется в моль/см(2) или моль\м(2). В рас-рах сильн электролитов растворенное вещ-во нах в полностью ионизированном состоянии, поэтому их А имеет ряд особенностей! основными факторами, влияющими на специфичность А сильных электролитов явл. знак заряда поверхности адсорбента, величина и знак заряда иона, его радиус и степень сольватации! На положительно заряж поверхности адсорбента адсорбируются АНИОНЫ, на отрицательно заряженных – КАТИОНЫ!

Адсорбционная способность ионов возрастает с увеличением их заряда. Кроме того, адсорбционная способность больше у тех ионов, радиус которых в сольватированном состоянии меньше. С соответствии с этим правилом, ионы по их адсорбционной способности располагаются в опред последовательности, кот наз-ся ЛИОТРОПНЫЕ РЯДЫ! Cs(+)> Rb(+)> NH4(+)> K(+)> Na(+)> LI(+) (уменьшение адсорбции, уменьшение радиуса иона, пм)NO3(-)> I(-)> Br(-)> CL(-)> F(-) -(257, 216, 195, 181, 136)

Есть 3 вида адсорбции: эквивалентная, избирательная и обменная! ЭА встречается редко, характеризуется тем, что катионы и анионы адсорбируются на поверхности адсорбента в эквивалентных кол-вах. ИА -подчиняется правилу амер. физико-химика К.Фаянса: на поверхности адсорбента преимущественно адсорбируются те ионы, кот. могут достраивать кристалическую решетку этого адсорбента! пример-зарядка поверхности кристалического осадка серебра иодида. Ионнообменная А – процесс, в котором адсорбент и раствор обмениваются одноименно заряженными ионами в эквивалентных кол-вах. Например: RM1+M2(+)à (еще обратная стрелка) RM2+M1(+), где RM1-адсорбенты, содержащие катион M1и способные к обмену с катионом М2 в растворе.получили название ионитов-твердые природные или синт вещ-ва, практически нерастворимые в воде! ИОННЫЙ ОБМЕН-процесс обратимый, что дает возможность регенирировать иониты(промыв кислотой и щелочью).

Х.А – между адсорбантом и адсорбентом протекает реакция, образ. хим связи и образ новое соединение. Хемосорбция необратима, а физич. обратима. Теплота хим адсорбции > > физч ад.Е активации физич адсор =0. С повышением температуры физич адсор уменьшается, а хим-увеличивается! Хромотография - динамич метод анализа, основан на многократно повторяющ-ся прцесах сорбции и десорбции! Выделяют 2 фазы: неподвижная- адсорбент, подвижная – которая фильтруется ч\з неподвижную фазу вместе с разделяемыми вещ-вами! Её используют в анализе крови на алког, и наркотики!

Б3