Номер 2, страница 102 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 3. Дисперсные системы и растворы. Параграф 14. Грубодисперсные системы - номер 2, страница 102.

Условие.

2. Какие дисперсные системы называют эмульсиями? Приведите примеры природных и искусственных эмульсий. Что такое эмульгаторы, для чего их используют? Расскажите о применении эмульсий в промышленности, повседневной жизни.

Решение.

Решение 2.

Какие дисперсные системы называют эмульсиями?
Эмульсиями называют дисперсные системы, которые состоят из двух или более взаимно нерастворимых (несмешивающихся) жидкостей. В такой системе одна жидкость, называемая дисперсной фазой, распределена в виде мельчайших капелек в другой жидкости, называемой дисперсионной средой. Классическим примером является смесь масла и воды. Сами по себе эмульсии термодинамически неустойчивы и со временем склонны к расслаиванию на исходные жидкости, поэтому для их стабилизации часто требуются специальные вещества — эмульгаторы.
Различают два основных типа эмульсий:
1. Прямые эмульсии, или «масло в воде» (м/в). В них капельки неполярной жидкости (например, масла) распределены в полярной среде (например, в воде). Примером служит молоко.
2. Обратные эмульсии, или «вода в масле» (в/м). В них капельки полярной жидкости (воды) распределены в неполярной среде (масле). Примерами являются сливочное масло и маргарин.

Ответ: Эмульсии — это дисперсные системы, состоящие из двух несмешивающихся жидкостей, где одна жидкость в виде мелких капель равномерно распределена в другой.

Приведите примеры природных и искусственных эмульсий.
Эмульсии широко распространены как в природе, так и в продуктах, созданных человеком.
Природные эмульсии:
- Молоко: капельки молочного жира распределены в водной среде; природным эмульгатором выступает белок казеин.
- Млечный сок (латекс) каучуконосных растений: дисперсия частиц натурального каучука в воде.
- Сырая нефть: часто содержит диспергированную воду, образуя эмульсию типа «вода в нефти».
- Яичный желток: содержит мощный природный эмульгатор лецитин, который позволяет ему образовывать устойчивые эмульсии.
Искусственные эмульсии:
- Пищевые продукты: майонез, маргарин, соусы, заправки для салатов, мороженое, шоколад.
- Косметические средства: кремы для лица и тела, лосьоны, молочко для снятия макияжа, кондиционеры для волос.
- Лекарственные препараты: многие мази, кремы, линименты и некоторые микстуры.
- Технические жидкости: смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) для металлообработки, битумные эмульсии в дорожном строительстве.
- Лакокрасочные материалы: водоэмульсионные (латексные) краски.

Ответ: Примеры природных эмульсий — молоко, латекс, сырая нефть. Примеры искусственных эмульсий — майонез, косметические кремы, водоэмульсионные краски.

Что такое эмульгаторы, для чего их используют?
Эмульгаторы — это вещества, которые обеспечивают создание и, что более важно, стабильность эмульсий, то есть предотвращают их расслаивание. По своей химической природе большинство эмульгаторов являются поверхностно-активными веществами (ПАВ).
Ключевая особенность молекулы эмульгатора — её дифильное строение. Она состоит из двух частей с разным сродством к жидкостям:
- Гидрофильная часть («головка»): имеет сродство к воде (полярная).
- Липофильная (гидрофобная) часть («хвост»): имеет сродство к маслу/жиру (неполярная).
Благодаря такому строению эмульгаторы концентрируются на границе раздела двух фаз (например, на поверхности капли масла в воде), ориентируясь соответствующими частями в «свою» фазу. Они создают вокруг капель дисперсной фазы прочный защитный слой, который снижает межфазное натяжение и препятствует их сближению и слиянию (коалесценции). Таким образом, эмульгаторы используются для стабилизации эмульсий, делая их устойчивыми во времени.

Ответ: Эмульгаторы — это поверхностно-активные вещества, которые добавляют в смеси несмешивающихся жидкостей для создания и поддержания их в виде стабильной эмульсии.

Расскажите о применении эмульсий в промышленности, повседневной жизни.
Эмульсии играют огромную роль как в различных отраслях промышленности, так и в нашей повседневной жизни.
Применение в промышленности:
- Пищевая промышленность: производство майонезов, соусов, маргарина, мороженого, шоколада, кондитерских кремов. Эмульсии обеспечивают нужную текстуру, вкус и стабильность продуктов.
- Фармацевтика и косметология: эмульсии являются основой для множества кремов, мазей, лосьонов, шампуней. Они позволяют смешивать водные и масляные компоненты и доставлять активные вещества к коже или волосам.
- Химическая промышленность: эмульсионная полимеризация используется для получения полимеров, таких как ПВА (основа клея) и синтетические каучуки. На основе эмульсий производят краски, клеи, покрытия.
- Нефтяная промышленность: разрушение стойких водно-нефтяных эмульсий является важным этапом подготовки нефти. Также эмульсии применяются для повышения нефтеотдачи пластов.
- Строительство: битумные и полимерные эмульсии используются в качестве гидроизоляционных и дорожных покрытий.
Применение в повседневной жизни:
- Продукты питания: ежедневно мы употребляем эмульсии в виде молока, сливочного масла, майонеза, соусов.
- Средства личной гигиены: используем кремы для рук и лица, молочко для тела, кондиционеры для волос, которые являются эмульсиями.
- Быт и ремонт: красим стены водоэмульсионными красками, используем полироли для мебели.

Ответ: Эмульсии применяются в пищевой (майонез, молоко), косметической (кремы), фармацевтической (мази), химической (краски, клеи) промышленности, а также широко встречаются в быту в виде продуктов питания и средств по уходу.