Часть II. Учебно-методическое пособие

Учебно-методическое пособие

для аудиторной и внеаудиторной работы

студентов фармацевтического факультета

Краснодар

Составитель:

ассистент О.В. Балачевская

Под редакцией зав. кафедрой общей химии КГМУ, профессора, д.п.н. Т.Н. Литвиновой и профессора, д.х.н. Н.В. Шельдешова

Рецензенты:

– зав. кафедрой общей и биоорганической химии Волгоградской государственной медицинской академии, профессор, д.х.н. А.К. Брель.

– зав. кафедрой биоорганической и биофизической химии
Ярославской медицинской академии, к.б.н. Т.Ю. Широкова.

Учебно-методическое пособие составлено на основе примерной программы по дисциплине физическая и коллоидная химия, утвержденной в 2002 г., и предназначено для студентов фармацевтического факультета.

Рекомендованы к изданию ЦМС КГМУ

протокол № 6 от 7 июня 2007 г.

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................... 5

1. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.................................................................... 6

1.8. Поверхностные явления и адсорбция........................................ 6

1.8.1. Термодинамика поверхностного слоя.................................. 7

Основные уравнения..................................................................... 7

Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение 7

Методы определения поверхностного натяжения на легкоподвижных границах фаз............................................................................. 10

Краевой угол смачивания...................................................... 11

Зависимость поверхностного натяжения от температуры. Связь поверхностной энергии Гиббса и поверхностной энтальпии 19

Энтальпия смачивания и коэффициент гидрофильности 20

Примеры решения задач............................................................ 23

Задачи для самостоятельного решения................................... 25

1.8.2. Адсорбция на границе «жидкость – газ»........................... 26

Основные уравнения................................................................... 26

Уравнение изотермы адсорбции Гиббса............................. 26

Изотерма поверхностного натяжения................................. 27

Поверхностно-активные, поверхностно-инактивные вещества, их молекулярное строение.......................................................... 28

Ориентация молекул в поверхностном слое...................... 29

Адсорбция на границе «жидкость – газ». Уравнение Ленгмюра 30

Определение площади, занимаемой молекулой поверхностно-активного вещества в насыщенном адсорбционном слое, и максимальной длины молекулы ПАВ......................................................................... 33

Уравнение Шишковского...................................................... 34

Правило Дюкло – Траубе...................................................... 35

Примеры решения задач............................................................ 36

Задачи для самостоятельного решения................................... 39

1.8.3. Адсорбция на границе «твердое тело – газ» и «твердое тело – жидкость».............................................................................................................. 41

Основные уравнения................................................................... 41

Мономолекулярная адсорбция, уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра, Фрейндлиха.............................................................................. 41

Полимолекулярная адсорбция.............................................. 43

Капиллярная конденсация..................................................... 45

Адсорбция электролитов. Неспецифическая (эквивалентная) адсорбция ионов. Избирательная адсорбция ионов. Правило Панета – Фаянса 49

Ионный обмен. Иониты и их классификация. Обменная емкость. Применение ионитов в фармации......................................... 50

Примеры решения задач............................................................ 55

Задачи для самостоятельного решения................................... 63

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ............................................................. 66

ПРИЛОЖЕНИЕ...................................................................................... 68

1. Основные единицы измерения физических величин................ 68

2. Основные физические постоянные.............................................. 69

3. Плотность ПАВ в жидком состоянии......................................... 69

4. Зависимость поверхностного натяжения воды от температуры 69

ЛИТЕРАТУРА........................................................................................ 70