Podsumowanie: fizykochemia pow 2

Pytanie 1

Wyznaczenie metodą BET powierzchni właściwej sproszkowanego żelaza/ metalicznego niklu

jest możliwe przy zastosowaniu gazowego CO w temperaturze otoczenia

oparte jest na założeniu stałości powierzchni zajmowanej przez cząsteczkę gazu na powierzchni

polega na pomiarze ilości zaadsorbowanego obojętnego gazu w funkcji jego ciśnienia

nie jest możliwe gdy tworzą się silne wiązania chemiczne między adsorbantem a adsorbentem

Może polegać na pomiarze ilości zaadsorbowanego argonu w niskich temperaturach

polega na pomiarze ciśnienia zaadsorbowanego obojętnego gazu w niskiej temperaturze

jest trudne ze względu na tworzenie się pokrycia wielowarstwowego

Pytanie 2

Proces adsorpcji z roztworu (na powierzchni ciała stałego)

Biegnie stosunkowo wolno, co wynika z konieczności usunięcia otoczki solwatacyjnej

Daje się opisać izotermą Freundlicha

Biegnie wolniej niż adsorpcja z fazy gazowej z powodu konieczności usunięcia otoczki solwatacyjnej

Daje się opisać identycznym równaniem izotermy jak dla adsorpcji gazu w ciele stałym

Może prowadzić do powstania na powierzchni ciała stałego monowarstw o uporządkowanej strukturze

Prowadzi do powstania na powierzchni ciała stałego warstw Langmuira-Blodget

Pytanie 3

Ładunek elektryczny na powierzchni mikrometrowych ziaren ditlenku cyrkonu w wodnym roztworze NaNO3

Jest funkcją stężenia zawiesiny

Jeśli jest odpowiednio wysoki to zmniejsza szybkość sedymentacji zawiesiny w tym roztworze

Można wyznaczyć mierząc szybkość przemieszczania się ziaren ZrO2 w polu elektrycznym

Można wyznaczyć mierząc rozproszenie światła przez zawiesinę

Zmniejsza szybkość sedymentacji zawiesiny

Zależy od stężenia NaNO3 w roztworze

Pytanie 4

Ładunek elektryczny na powierzchni mikrometrowych ziaren tlenku glinu w wodnym roztworze KNO3

Można wyznaczyć mierząc rozpraszanie światła przez zawiesinę

Zależy od stężenia roztworu (KNO3)

Zmniejsza szybkość sedymentacji zawiesiny

Pytanie 5

Krytyczne stężenie micelizacji dla wodnego roztworu SDS (dodecylosiarczanu sodowego) wynosi 134 mmol/L, a zatem

W zakresie stężeń SDS 0-50 mmol/L stężenie miceli jest praktycznie stałe

Napięcie powierzchniowe ma stałą wartość dla stężeń SDS powyżej 150 mmol/L

W zakresie stężeń 50-120 mmol/L ilość cząsteczek SDS na jednostkę swobodnej powierzchni roztworu jest stała

Pytanie 6

Krytyczne stężenie micelizacji dla wodnego roztworu SDS (dodecylosiarczanu sodowego) wynosi 8,14 mmol/L. A zatem:

W zakresie stężeń SDS poniżej 8,14 mmol/L napięcie powierzchniowe ma wartość stałą

Do wartości 8,14 mmol/L stężenie miceli rośnie ze stężeniem SDS, a potem przyjmuje wartość stałą

W zakresie stężeń 10-20 mmol/L ilość cząsteczek SDS na jednostkę swobodnej powierzchni z roztworu jest stała

Pytanie 7

Warstwy Langmuira

Można osadzać na stałych podłożach i uzyskiwać warstwy o wysokim stopniu uporządkowania

Mają grubość nie większą niż kilka nanometrów

Tworzą się na powierzchni wody z cząsteczek o polarnym charakterze/niepolarnych/

Tworzą się jedynie/ogółem z substancji, których cząsteczki ulegają całkowitej dysocjacji/solwatacji w wodzie

Tworzą się na powierzchni wody z cząsteczek o charakterze amfifilowym

Pytanie 8

Dla wodnych roztworów alkoholu n-propylowego

Nadmiar powierzchniowy alkoholu można policzyć z izotermy Gibbsa (chyba)

Dla wysokich stężeń alkoholu napięcie powierzchniowe jest stałe

Napięcie powierzchniowe jest wyższe niż dla czystej wody

Napięcie powierzchniowe zmniejsza się nieliniowo ze wzrostem stężenia alkoholu

Nadmiar powierzchniowy alkoholu można policzyć z izotermy Henry’ego

Stężenie alkoholu przy granicy faz gaz/ciecz jest wyższe niż w objętości

Pytanie 9

Bardzo powolne chłodzenie stopionego krzemu/germanu do temperatury poniżej temperatury topnienia

Spowoduje powstanie fazy stałej jedynie w przypadku wprowadzenia zarodków krystalizacji

W większości przypadków spowoduje powstanie polikrystalicznej fazy stałej

Spowoduje powstanie fazy stałej o strukturze amorficznej

W sprzyjających warunkach umożliwi powstanie monokryształu germanu

Pytanie 10

Warstwy Langmuira-Blodgett

Powstają przez naniesienie warstw Langmuira na płaskie podłoże

Są powszechnie stosowane w produkcji elementów składowych komputerów domowych

Charakteryzują się wysokim stopniem uporządkowania krystalicznego/uporządkowania cząsteczek

Nie mogą mieć grubości większej od kilku nm

Mogą być wytworzone z koloidalnej zawiesiny czystego złota (tzw. purpury Kasjusza)/z czystego złota oraz stopu irydu z platyną/ z cząsteczek alkanów o długich łańcuchach alifatycznych (n≥20)

Mogą się tworzyć na powierzchni rozpuszczalników polarnych z cząsteczek o polarnym charakterze

Pytanie 11

Ciśnienie elektroosmotyczne

Jest wykorzystywane do wywoływania przepływu cieczy w urządzeniach mikroprzepływowyc

Wytworzone w kanałach o mniejszej średnicy niż większe

Wytworzone w kapilarach o większej średnicy jest większe

zmienia się ze składem roztworu w kapilarze

/Rośnie proporcjonalnie do kwadratu natężenia pola elektrycznego

Zależy od materiału, z którego zbudowana jest kapilara

jest podstawą metody elektroanalitycznej EOS – elektrospektroskopia osmotyczna

Pytanie 12

Wyznaczenie powierzchni właściwej sproszkowanego metalicznego niklu

Może polegać na pomiarze ilości zaadsorbowanego argonu w niskich temperaturach

Jest możliwe przy zastosowaniu gazowego CO w temperaturze otoczenia

Jest trudne ze względu na skłonność metali do tworzenia wielowarstwowych pokryć

Pytanie 13

Entalpia swobodna zarodka o rozmiarach krytycznych

Wpływa na wartość ciśnienia, przy którym pojawiają się pierwsze obserwowane zarodki nowej fazy

Maleje ze wzrostem przesycenia (przechłodzenia) w danych warunkach

Nie zależy od wartości energii powierzchniowej fazy kondensującej

Pytanie 14

Pokazana zależność ilości adsorbatu od ciśnienia

Jest charakterystyczna dla pokrycia wielowarstwowego

Jest charakterystyczna dla układu, w którym może występować histereza adsorpcji

Pytanie 15

Właściwości hydrofilowo-lipofilowe surfaktanta

Wpływają na temperaturę przejścia danej emulsji O/W w emulsję W/O

Wpływają na strukturę powstających miceli

Dają się w przybliżeniu określić na podstawie chemicznej budowy cząsteczki/surfanktanta

Nie wpływają na jego rozpuszczalność w wodzie/ Nie mają związku z jego rozpuszczalnością w wodzie (wszystkie środki czynne powierzchniowo są dobrze rozpuszczalne)

Pytanie 16

Równanie izotermy Langmuira

Nadaje się zarówno do opisu adsorpcji fizycznej jak i chemicznej przy niskich stopniach pokrycia

Dobrze opisuje przypadki pokrycia wielowarstwowego w niskich temperaturach

Jest wyprowadzone przy założeniu rosnącej w czasie ilości centrów aktywnych na powierzchni ciała stałego

Powierzchnia ciała stałego posiada określoną ilość miejsc – centrów aktywnych

Pytanie 17

Pokazana na rysunku zależność ilości adsorbatu od ciśnienia (do góry i płasko)

Jest charakterystyczna dla pokrycia jednoarstwowego

Daje się opisać izotermą BET/Langmuira

Jest charakterystyczna dla pokrycia wielowarstwowego

Świadczy o histerezie procesu adsorpcji

Pytanie 18

Pokazana zależność adsorbatu od ciśnienia

daje sie opisac izotermą BET

świadczy o histerezie procesu adsorpcji

daje się opisać izotermą Freundlicha

jest charakterystyczna dla pokrycia wielowarstwowego

Pytanie 19

Średni czas przebywania cząsteczki na powierzchni danej próbki ciała stałego (czas adsorpcji)

rośnie ze wzrostem ciepła adsorpcji

Jest wartością niezbędną do wyznaczania powierzchni właściwej

daje się przeliczyć na wartość powierzchni właściwej

maleje ze wzrostem ciepła adsorpcji

maleje ze wzrostem temperatury układu

jest funkcją ciepła adsorpcji i temperatury

jest wyższy dla adsorpcji chemicznej a niższy dla adsorpcji fizycznej w tej samej temperaturze

niezależnie od warunków może zawsze zmieniać się tylko w wąskich granicach (od 1 do 10 sekund)

Pytanie 20

Wyznaczenie metodą BET powierzchni właściwej węgla aktywnego

Jest trudne ze względu na wytworzenie się pokrycia wielowarstwowego

Jest typowo wykonywane z wykorzystaniem azotu w niskiej temperaturze

Byłoby możliwe przy zastosowaniu gazowego amoniaku

Pytanie 21

Wyznaczanie powierzchni właściwej metodą BET

Jest możliwe jedynie wtedy, gdy ciepło adsorpcji warstwy pierwszej i warstw następnych są zbliżone/

Polega na pomiarze ilości zaadsorbowanego obojętnego gazu w funkcji jego ciśnienia

Oparte jest na założeniu stałości powierzchni zajmowanej przez cząsteczkę gazu na powierzchni

Dla wysokich prężności adsorbatu prowadzi do wyników bliższych rzeczywistości niż według modelu potencjałowego (Polany’ego)

Byłoby możliwe przy zastosowaniu gazowego amoniaku

Nie jest możliwe gdy tworzą się silne wiązania chemiczne między adsorbentem a adsorbatem

polega pomiarze ciśnienia zaadsorbowanego obojętnego gazu w niskiej temperaturz

Pytanie 22

Obserwowany w przyrodzie efekt „liścia lotosu” jest między innymi konsekwencją tego, że

Chropowata powierzchnia hydrofobowa jest bardziej hydrofobowa niż powierzchnia gładka

Energia powierzchniowa powierzchni chropowatej jest wyższa niż energia odpowiadającej jej powierzchni geometrycznej

Chropowata powierzchnia hydrofilowa jest bardziej hydrofilowa niż powierzchnia gładka

Pytanie 23

Chropowatość powierzchni ciała stałego

ma wpływ na wartość kąta zwilżania/wpływa na zwilżalność przez polarną ciecz

Może być ilościowo opisana przy pomocy parametru, którego jednostką jest μm

Daje się opisać parametrem, którego jednostką jest mikrometr/metr

zmniejsza się na skutek długotrwałego wygrzewania w wysokiej temperaturze

Powoduje zwiększenie (ma wpływ na wartość) kąta zwilżania w przypadku materiałów o niskiej energii powierzchniowej

Zwiększa się na skutek długotrwałego wygrzewania w wysokiej temperaturze

Pytanie 24

Adsorpcja amoniaku na węglu aktywnym w temp. ok. -20°C

Daje się opisać izotermą Langmuira we względnie szerokim zakresie prężności gazu

Jest wynikiem tworzenia się wiązań chemicznych węgiel-azot

daje się opisać izotermą BET w szerokim zakresie prężności gazu

Prowadzi do obniżenia energii powierzchniowej węgla (ziaren węglowego proszku)

Jest wynikiem tworzenia się wiązań kowalencyjnych C-N

Pytanie 25

Roztwory wysokocząsteczkowego polistyrenu w toluenie

Są przykładem liofilowego koloidu cząsteczkowego

Mają budowę micelarną powyżej krytycznego stężenia micelizacji

Są niestabilne termodynamicznie i sedymentują

Pytanie 26

Skala HLB (od 0 do 20) opisuje hydrofobowo-lipofilowe właściwości surfaktantów. Można też stwierdzić, że

W celu wytworzenia emulsji typu W/O (woda w oleju) substancja emulgująca powinna mieć niższąwartość HLB niż dla emulsji typu O/W (olej w wodzie)

Zwiększenie ilości grup CH2 w cząsteczce skutkuje obniżeniem wartości parametru HLB oraz zwiększeniem rozpuszczalności takiego surfaktanta w alkoholach/alkanach/wodzie

W celu wytworzenia emulsji typu W/O (woda w oleju) substancja emulgująca powinna mieć wyższą wartość HLB niż dla emulsji typu O/W (olej w wodzie)

Zwiększenie ilości grup CH3 w cząsteczce skutkuje obniżeniem wartości parametru HLB oraz zwiększeniem rozpuszczalności takiego surfaktantu w alkanach

Do wyznaczania wartości parametru HLB dla danej substancji potrzebna jest znajomość jej chemicznej struktury

Pytanie 27

Powolne chłodzenie wody do temperatury nieco poniżej temperatury topnienia

W sprzyjających warunkach umożliwi powstanie monokryształu

Spowoduje powstanie fazy stałej jedynie w przypadku wprowadzenia zarodków krystalizacji

Spowoduje powstanie fazy stałej (lodu) o strukturze amorficznej

Pytanie 28

Bardzo powolne chłodzenie stopionego germanu/krzemu do temperatury poniżej temperatury topnienia

Spowoduje powstanie fazy stałej o strukturze amorficznej

W sprzyjających warunkach umożliwi powstanie monokryształu germanu

Spowoduje powstanie fazy stałej jedynie w przypadku wprowadzenia zarodków krystalizacji (chyba nie)

W większości przypadków spowoduje powstanie polikrystalicznej fazy stałej

Pytanie 29

Szybkość tworzenia się zarodków o rozmiarach krytycznych

Rośnie ze wzrostem przesycenia (przechłodzenia)

Ma wpływ na strukturę i pokrój kryształów powstających przez kondensację fazy gazowej

Jest zerowa w układach znajdujących się w stanie równowagi termodynamicznej

Można obliczyć znając temperaturę i entalpię swobodną danej przemiany fazowej

Nie zależy od wartości energii powierzchniowej fazy kondensującej

Jest funkcją energii powierzchniowej (napięcia powierzchniowego) powstającej fazy

Niezależy od wielkości przesycenia, przechłodzenia w danych warunkach

Zależy od wielkości przesycenia (przechłodzenia) w danych warunkach

Zależy od wartości energii powierzchniowej fazy kondensującej

Pytanie 30

W wodnych roztworach n-butanolu

Stężenie alkoholu przy granicy faz gaz/ciecz jest niższe niż w objętości

Nadmiar powierzchniowy alkoholu można obliczyć z izotermy BET

Napięcie powierzchniowe nie zależy od stężenia dla wyższych stężeń alkoholu

Napięcie powierzchniowe jest wyższe niż dla czystej wody

napięcie powierzchniowe zmniejsza się liniowo ze wzrostem stężenia alkoholu

Pytanie 31

Zarodki/zarodek o rozmiarach krytycznych

Jest obiektem, dla którego wartość entalpii swobodnej osiąga maksimum

Jest najmniejszym istniejącym fragmentem powstającej fazy

Jest obiektem, którego rozmiar zależy od wartości energii granicy fazowej między nową fazą a fazą macierzystą

Jest obiektem, którego rozmiar zależy od wielkości przesycenia/ przechłodzenia

Wśród wszystkich zarodków mają maksymalną wartość energii swobodnej

Jest fragmentem nowej fazy, której prawdopodobieństwo wzrostu i zaniku jest takie samo

Są obiektami, które łatwo wyróżnić na obrazie z SEM/zaobserwować za pomocą mikroskopu optycznego

Jest obiektem, dla którego wartość entalpii swobodnej osiąga minimum

Pytanie 32

Potencjał elektrokinetyczny

Jest mierzony na zewnętrznej granicy nieruchomej warstwy zaadsorbowanych jonów/cząsteczek

Można obliczyć na podstawie wartości potencjału standardowego i stężenia roztworu

Cząsteczek zawiesiny zależy od rodzaju i ilości jonów zaadsorbowanych /unieruchomionych na powierzchni (ziarna)

Można wyznaczyć mierząc szybkość przemieszczania się cząstek zawiesiny w roztworze w polu elektrycznym

Jest przydatny do monitorowania szybkości sedymentacji zawiesiny w szybkich wirówkach

Można wyznaczyć mierząc różnicę ciśnień, wywołaną przez pole elektryczne w porowatej kształtce wypełnionej elektrolitem

Jest funkcją potencjału standardowego i jest charakterystyczny dla danego ciała stałego (zależy wyłącznie od właściwości ciała stałego)

Pytanie 33

Koloid fazowy

Powstaje na przykład przy rozcieńczaniu anyżówki wodą

Spontanicznie aglomeruje w punkcie izoelektrycznym (jest najmniej stabilny

Jest niestabilny termodynamiczne, co często objawia się sedymentacją

Jest najmniej stabilny w punkcie izoelektrycznym (szybko sedymentuje) (nie wiem, byc moze nie)

może mieć niektóre cechy typowe dla ciała stałego, np. sztywność postaci – np. EPS

Pytanie 34

Mikroemulsje powstające przez zmieszanie wody, oleju i środka powierzchniowo czynnego

Mogą na skutek podgrzania ulec rozdzieleniu na dwie fazy (przy określonym stężeniu surfaktanta)

Charakteryzują się wysokim napięciem powierzchniowym, co sprzyja wykorzystaniu do solubilizacji trudno rozpuszczalnych substancji

W odpowiednich warunkach są termodynamicznie stabilne i nie ulegają rozdzieleniu na fazę olejową i wodną

Pytanie 35

W roztworze micelarnym o stężeniu wyższym niż krytyczne stężenie micelizacji (CMC)

Występują wyłącznie wolne cząsteczki surfaktantu

Wartość napięcia powierzchniowego maleje ze wzrostem stężenia surfaktantu

Zależność stężenia miceli od stężenia surfaktantu jest liniowa

Cząsteczki środka powierzchniowo-czynnego nie ulegają dysocjacji

Wartość napięcia powierzchniowego nie zależy od stężenia surfaktantu

Cząsteczki środka powierzchniowo-czynnego nie są zjonizowane

Pytanie 36

Sproszkowane próbki Al2O3 oraz polietylenu o tej samej granulacji zalano wodą (każdą osobno) i bardzo precyzyjnie zmierzono zmianę temperatury. Zaobserwowano

Spadek temperatury w obu przypadkach, przy czym dla Al2O3 był on znacznie większy

Wzrost temperatury w obu przypadkach, przy czym dla Al2O3 był on znacznie większy

Wzrost temperatury dla Al2O3, a obniżenie dla polietylenu

Pytanie 37

Napięcie powierzchniowe 0,1M roztworu CsCl w wodzie można wyznaczyć

Metodą kapilarną z zastosowaniem kapilary wykonanej ze szkła kwarcowego

Metodą Wilhelmy’ego z zastosowaniem płytki wykonanej z technicznego poliamidu

Metodą stalagmometryczną przy zastosowaniu kapilary szklanej (szkło typu Pyrex)

Pytanie 38

Wartość kąta zwilżania wynika z wzajemnych relacji między energiami granic fazowych gaz-ciało stałe (ysg), ciecz-ciało stałe (y¬sl) i gaz-ciecz (ylg)

W związku z powyższym woda (ylg=73 erg/cm2) dobrze zwilża PTFE (ysg=19 erg/cm2)

W związku z powyższym ciekły azot (ylg=9,7 erg/cm2) dobrze zwilża żelazo (ysg=2150 erg/cm2)

W związku z powyższym rtęć (ylg=487 erg/cm2) dobrze zwilża miedź (ysg=1650 erg/cm2)

Pytanie 39

Ładunek elektryczny na powierzchni submikrometrowych ziaren tlenku w wodnym roztworze soli

Jest funkcją stężenia soli/zawiesiny

Zmniejsza szybkość sedymentacji zawiesiny w tym roztworów

Można wyznaczyć mierząc szybkość przemieszczania się tych ziaren w polu elektrycznym

Można wyznaczyć mierząc kąt rozpraszania światła przez zawiesinę

Pytanie 40

Warstwy samoorganizujące się (SAM)

Tworzą się gdy powstają silne wiązania chemiczne między cząsteczkami warstwy

Tworzą się zgodnie z równaniem Langmuira

Można wytworzyć z niektórych tioalkoholi na powierzchni złota

Tworzą się w procesie, który w przybliżeniu można opisać równaniem Freundlicha

Można wytworzyć z niektórych tioalkoholi na powierzchni złota

Tworzą się gdy powstają silne wiązania chemiczne między podłożem a cząsteczkami warstwy

Pytanie 41

Stałość wielkości powierzchniowej zajmowanej przez cząsteczkę adsorbującą na ciele stałym

Nie zawsze znajduje potwierdzenie w danych eksperymentalnych

Jest także punktem wyjścia do opisu procesu adsorpcji za pomocą modelu potencjałowego (Polany’ego

Jest jednym z założeń wyprowadzenia równań izoterm BET i Langmuira

Pytanie 42

Wartość potencjału elektrycznego powierzchni ziaren SiO2 rozproszonych w wodnym roztworze etanolu (40% obj.)

Wynika z adsorpcji kationów na powierzchni tych ziaren

Można wyznaczyć mierząc szybkość przemieszczania się tych ziaren w polu elektrycznym

Jest powiązana z szybkością przepływu takiego roztworu w kwarcowej kapilarze pod wpływem pola elektrycznego

Pytanie 43

Szybkie obniżenie temperatury stopionej mieszaniny krzemianów o wysokiej lepkości

Prawdopodobnie spowoduje powstanie fazy stałej o strukturze amorficznej (szklistej)

W większości przypadków spowoduje powstanie polikrystalicznej fazy stałej

W sprzyjających warunkach umożliwi otrzymanie monokryształu

Pytanie 44

W większości przypadków wartość energii powierzchniowej fazy stałej

Równa się połowie wartości napięcia powierzchniowego dla układu w stanie równowagi

Stosunkowo niewiele się zmienia pod wpływem zmian temperatury

Jest silnie zależna od temperatury (rośnie około 10 razy na każde 100 stopni)

Jest w przybliżeniu proporcjonalna do wartości ciepła sublimacji tej substancji

Równa się wartości napięcia powierzchniowego dla ukłądu w stanie równowagi

Pytanie 45

W większości przypadków wartość energii powierzchniowej (napięcie powierzchniowe) fazy skondensowanej

Jest silnie zależna do temperatury (rośnie o rząd wielkości na każde kilkadziesiąt kelwinów)

Jest odwrotnie proporcjonalna do wartości ciepła sublimacji tej fazy

Jest proporcjonalna do wartości ciepła sublimacji kryształu

Jest nieco różna dla różnych płaszczyzn krystalograficznych tego samego kryształu

Równa się wartości napięcia powierzchniowego dla układu w stanie równowagi

Twój wynik: fizykochemia pow 2

Analiza