Тема 1. Основные признаки объектов коллоидной химии

Контрольный вопрос. Дисперсная система содержит шарообразные частицы диаметром 5·10^-5 см. В результате дробления диаметр частиц уменьшился до 2,4·10^-6 см. Как изменилась удельная поверхность системы?

1) Уменьшилась.

2) Не изменилась.

3) Увеличилась

__________________________________________________________________

1) Уменьшилась. – Ответ неправильный.

2) Не изменилась. – Ответ неправильный.

Удельная поверхность равная – это количественная характеристика дисперсности гетерогенной системы. Уменьшение размеров частиц дисперсной фазы приводит к увеличению площади общей межфазной поверхности; объем фазы при этом не изменяется. Следовательно, удельная поверхность не может уменьшаться при уменьшении размеров частиц. Связь между удельной поверхностью и размерами частиц можно показать на примере несложных расчетов. Межфазная поверхность частицы сферической формы радиусом r равна , объем . Тогда

.

3) Увеличилась. – Ответ правильный.

Дисперсность системы обратно пропорциональна размерам частиц дисперсной фазы, следовательно, чем выше дисперсность, тем больше удельная поверхность.

Контрольный вопрос. Имеется ли различие между истинными растворами и коллоидными системами? Если имеется, то в чем оно выражается?

1) Не имеется.

2) В степени раздробленности дисперсной фазы.

3) Гетерогенность и разная степень дисперсности.

____________________________________________________________

1) Не имеется. – Ответ неправильный.

Основное отличие истинных растворов от дисперсных, в том числе коллоидных систем заключается в том, что истинные растворы – это гомогенные системы, а дисперсные – многофазные, гетерогенные системы.

2) В степени раздробленности дисперсной фазы. – Ответ неполный.

Истинные растворы представляют дисперсию молекулярно растворенного вещества в растворителе, но они не являются многофазными системами, не обладают гетерогенностью (имеется в виду наличие межфазной поверхности (границы раздела) между растворителем и растворенным веществом). Поверхность является макроскопическим свойством, и поэтому ею не могут обладать отдельные молекулы или ионы небольшой молекулярной массы. В отличие от частиц коллоидной системы отдельные молекулы, ионы не имеют агрегатного состояния. Таким образом, истинные растворы не являются гетерогенно-дисперсными системами, это системы термодинамически равновесные. В дисперсных системах вещество фазы находится в агрегатном состоянии – в виде агрегатов, состоящих из множества молекул и имеющих физическую поверхность раздела с дисперсионной средой. Дисперсные системы (в том числе коллоидные растворы) в силу своей внутренней гетерогенности обладают запасом свободной поверхностной энергии. Стремление системы снизить запас свободной поверхностной энергии может быть реализовано в том числе и в результате уменьшения поверхности раздела, т. е. в результате агрегирования (сцепления) частиц. Следовательно, дисперсные системы, как правило, агрегативно неустойчивые, в отличие от равновесных истинных растворов.

3) Гетерогенность и разная степень дисперсности. – Ответ правильный.