Наночастицы меди
(для решения требуется авторизация)
Команда молодых инженеров в лаборатории Наносистем и наноинженерии работает над созданием экономичного антимикробного покрытия на основе наночастиц меди. Медь обладает выраженными бактерицидными свойствами, а в наноразмерном состоянии её эффективность значительно возрастает благодаря увеличению удельной поверхности.
Ключевой этап работы - синтез стабильного золя наночастиц меди контролируемого размера. Для синтеза выбран классический метод химического восстановления ионов меди гидразином в щелочной среде. Уравнение данного процесса можно упрощенно представить как:
2Cu2+ + N2H4 + 4OH- → 2Cu + N2 + 4H2O
Для синтеза золя наночастиц меди к 200 мл раствора сульфата меди с концентрацией 0,80 ммоль/л добавили 15 мл раствора гидразина с концентрацией 6,0 ммоль/л и 8 мл раствора NaOH с концентрацией 100 ммоль/л. После перемешивания при комнатной температуре раствор приобрел устойчивую красно-коричневую окраску, свидетельствующую об образовании наночастиц меди.
-
Рассчитайте количества вещества реагентов (в ммоль), взятых для синтеза. Рассчитайте долю ионов меди (в процентах), которые восстановятся в данном синтезе. Ответы округлите до тысячных.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Рассчитайте массу меди (в мг), которую можно получить из сульфата при выходе реакции в 100%. Ответ округлите до сотых.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Оцените средний диаметр синтезированных наночастиц, если известно, что в 1 мл конечного раствора содержится 1,2·1011 частиц. Частицы считайте идеальными сферами с плотностью меди 8,96 г/см3. Ответ выразите в нанометрах, округлив до целых.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Полученный нанопорошок принципиально отличается по свойствам от массивной меди. Наночастицы меди обладают огромной удельной поверхностью - суммарной площадью поверхности всех частиц, отнесенной к их массе.
У обычного предмета из меди практически вся масса вещества находится внутри, и лишь ничтожная доля атомов - на поверхности. К примеру, удельная поверхность кубика из меди с ребром 1 см составляет всего 0,67 см2/г.
У наночастиц ситуация обратная: значительная часть атомов расположена на поверхности, что значительно увеличивает удельную поверхность вещества.
-
Рассчитайте удельную поверхность полученного нанопорошка меди. Ответ выразите в м2/г, округлите до десятых.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
