Что называется дисперсной фазой и дисперсионной средой в коллоидной системе?

2. Какие методы получения коллоидных систем вы знаете?

3. Почему происходит рассеяние света в коллоидных системах?

4. Из всякого ли вещества можно получить коллоидную систему, если дисперсионной средой является вода?

5. Лиофильные коллоидные системы. Примеры. Чем обусловливается их устойчивость?

6. Лиофобные коллоидные системы. Какое минимальное число компонентов необходимо для получения устойчивой лиофобной системы?

7. Чем обусловлена устойчивость лиофобных коллоидных систем?

8. Что называется коагуляцией? Механизм коагуляции в лиофильных и лиофобных системах.

Литература

1. Коровин Н.В. Общая химия. - М: Высш. шк., 2002. Гл. 8.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. – М: Интеграл-Пресс, 2002. Гл.10.

Индивидуальные задания для самостоятельной подготовки студентов

Примеры решения задач

Пример 1. Золь иодида серебра получен при добавлении к 0,01 л раствора KI с С_ЭК = 0,005 моль экв/л, 0,014 л раствора АgNО₃ с С_ЭК = 0,0025 моль экв/л. Определите заряд частиц полученного золя и составьте схему его мицеллы.

Решение. При смешении растворов АgNО₃ и KI протекает реакция

Аg NО₃ + KI = АgI↓ + KNО₃.

Определяем число молей эквивалентов исходных реагентов:

АgNО₃ : 0,0025 ∙ 0,014 = 3,5∙10^-5 моль экв, KI : 0,005 ∙ 0,01 = 5∙10 ^-5 моль экв.

Из расчета видно, что в растворе имеется избыток KI, сле­довательно, ядром коллоидных частиц золя АgI будут адсорбиро­ваться ионы I^-, и частицы приобретут отрицательный заряд. Противоионами являются катионы К⁺.

Схема мицеллы в данном случае такова:

{ [ АgI ]_n , ∙ x I^-, y K⁺ } ^{– (x - y)} ∙ (х - у) K⁺.

Пример 2. Какой объем раствора ВаСl₂ с С_ЭК = 0,001 моль экв/л надо доба­вить к 0,02 л раствора Аl₂(SO₄,)₃ с С_ЭК = 0,0003 моль экв/л, чтобы получить золь сульфата бария с положительно заряженными частицами? Напишите формулу мицеллы золя ВаSO₄.

Решение. Образование золя ВаSO₄ происходит по реакции

3 ВаСl₂ + Аl₂(SO₄)₃ = 3 ВаSO₄ ↓+ 2 АlСl₃.

Объем раствора хлорида бария, необходимый для достижения стехиометрического соотношения реагентов, равен

Для получения положительного заряда на частицах золя не­обходим избыток ионов бария, следовательно, для реакции надо взять больше, чем 6 мл раствора хлорида бария. Схема мицеллы в данном случае

{ [ВаS0₄] _n∙ x Ва²⁺∙ y Cl^-}^{+ (2x - y)} ∙ (2х - у) Сl^-.

Пример 3. В три колбы налито по 0,02 л золя хлорида се­ребра. Для коагуляции золя в первую колбу добавили 0,0085 л раствора NaСl с С_ЭК = 1 моль экв/л, во вторую – 0,017л раствора MgCl₂ с С_ЭК = 0,01 моль экв/л, а в третью – 0,014 л раствора АlСl₃ с С_ЭК = 0,001 моль экв/л. Вычислите пороги коагуляции золя этими электролитами и определите знак заряда частиц золя.

Решение. Порог коагуляции вычисляем по формуле

.

Пороги коагуляции золя данными электролитами равны:

NaCl : ммоль экв/л;

MgCl₂ : ммоль экв/л;

АlСl₃ : ммоль экв/л.

Добавляемые электролиты содержат один и тот же анион, но разные катионы. Наиболее эффективным коагулянтом является АlСl₃, содержащий катион с наибольшим зарядом (у него наимень­ший порог коагуляции), поэтому можно заключить, что частицы золя заряжены отрицательно.

Обратите внимание, что вычисленные пороги коагуляции приблизительно соответствуют правилу Шульце-Гарди.

Пример 4. Порог коагуляции золя гидроксид алюминия, име­ющего положительно заряженные частицы, нитратом калия равен 60 ммоль экв/л. Оцените порог коагуляции этого золя красной кровя­ной солью К₃[Fe(СN)₆].

Решение. Коагуляцию золя вызывает тот из ионов добавляе­мого электролита, заряд которого противоположен заряду колло­идной частицы (в данном случае - анион). Заряд аниона в нитрате калия равен -1, в красной кровяной соли К₃[Fe(СN)₆] – (-3). По прави­лу Шульце - Гарди пороги коагуляции одно-, двух- и трехзарядными ионами относятся как 729 : 11 : 1(приблизительно). Поэтому иско­мая оценка порога коагуляции данного золя красной кровяной солью 60 : 729 = 0,082 ммоль экв/л.

Поиск по сайту: