Примеры решения задач:

Пример 1.

Золь иодида серебра AgI получен при добавлении к 0.02 л 0.01н. раствора KI 0.028л 0.005н. AgNO₃. Определите заряд частиц полученного золя и напишите формулу его мицеллы, и направление движения гранулы золя иодида серебра при электрофорезе.

Решение:

При смешивании растворов AgNO₃ и KI протекает реакция

AgNO₃ + KI = AgI + KNO₃

Определяем количество AgNO₃ и KI, участвующих в реакции:

AgNO₃: 0.005 ^. 0.028 = 1.4^.10^-4 ммоль/л;

KI: 0.02 ^. 0.01 = 2.0^.10^-4 ммоль/л.

Расчет показывает, что в растворе избыток KI, следовательно, на ядре AgI, будут адсорбироваться ионы I^- и частицы золя приобретают отрицательный заряд. Противоионами являются ионы K⁺. Формула мицеллы золя иоида серебра при условии избытка KI:

{m[AgI] nI^- (n-x)K⁺}^x- xK⁺

Так как гранула золя заряжена отрицательно, то во время электрофореза она будет перемещаться к аноду – положительному электроду.

Пример 2.

Какой объем 0.002н. раствора BaCl₂ надо добавить к 0.03л 0.0006н. Al₂(SO₄)₃, чтобы получить положительно заряженные частицы золя сульфата бария. Напишите формулу мицеллы золя BaSO₄.

Решение:

Образование золя BaSO₄ происходит по реакции

3BaSO₄ + Al₂(SO₄)₃ = 3BaSO₄ + 2AlCl₃

Если вещества в реакции участвуют в стехиометрическом соотношении, то для реакции необходимо

раствора BaCl₂.

Для получения положительных частиц золя BaSO₄ в растворе должен быть избыток хлорида бария по сравнению с сульфатом алюминия. Следовательно, для реакции нужно взять более 0.009 л 0.002н. раствора BaCl₂. Формула мицеллы золя сульфата бария:

{m[BaSO₄] nBa²⁺ 2(n-x)Cl^-}^2х+ 2xCl^-

Задачи для самостоятельного решения

1. Коагуляция 1.5 л золя сульфида золота наступила при добавлении 0.57 л 1%-го (ρ = 1.005 г/мл) раствора хлорида натрия. Рассчитайте порог коагуляции в ммоль/л.

2. Коагуляция 4 л золя гидроксида железа (III) наступила при добавлении 0.091 л 10%-го (ρ = 1.1 г/мл) раствора сульфата магния. Рассчитайте порог коагуляции в ммоль/л.

3. Для золя AgJ получены смешиванием растворов с равными концентрациями: один – 16 мл раствора AgNO₃ и 20 мл раствора KJ, другой – 20 мл раствора AgNO₃ и 16 мл раствора KJ. Будут ли наблюдаться какие-либо явления при смешивании этих золей.

4. Напишите формулу мицеллы сульфата бария, полученной при взаимодействии разбавленного раствора хлорида бария с избытком разбавленного раствора серной кислоты.

5. Чтобы вызвать коагуляцию 10 мл золя As₂S₃, потребовалось в каждом отдельном случае добавить 0.25 мл 2М раствора NaBr, 1.3 мл 0.005М раствора Ca(NO₃)₂ и 2.76 мл 0.00005М раствора AlCl₃ Определите знак заряда частиц золя и вычислите пороги коагуляции каждого электролита.

6. Напишите формулу мицеллы золя бромида серебра, полученного при взаимодействии разбавленного раствора нитрата серебра и избытком бромида натрия. Какой заряд будет иметь гранула?

7. Напишите формулу мицеллы золя иодида серебра, полученного при взаимодействии разбавленного раствора иодида калия и избытка нитрата серебра. Какой заряд будет иметь гранула?

8. Золь иодида серебра получен добавлением к 20 мл раствора С(KCl) = 0,1моль/л 28 мл раствора С (AgNO₃) = 0.005 моль/л. Напишите формулу мицеллы полученного золя и определите направление движения гранулы золя иодида серебра при электрофорезе.

9. Положительный золь Fe(OH)₃ и отрицательный золь SbS₃ коагулировали порознь при действии растворов с равной молярной концентрацией эквивалентов следующих солей: Ca(NO₃)₂ и Na₂SO₄. Какого раствора потребовалось для коагуляции каждого из золей наибольшее и наименьшее количество?

10. Для коагуляции золя гидроксида железа (III) объемом 10мл в каждом случае были добавлены раствор хлорида калия объемом 1.05 мл молярной концентрации 1 моль/л, раствор сульфата натрия объемом 6.25 мл молярной концентрации эквивалента 0.01 моль/л и раствор фосфата натрия объемом 3.7 мл молярной концентрации эквивалента 0.001 моль/л. Определите: а) пороги коагуляции; б) заряд частиц золя; в) отношение коагулирующей способности ионов.

11. Пороги коагуляции электролитов для некоторого гидрозоля равны: С(NaNO₃) = 300 моль/м³, C(MgCl₂) = 25 моль/м³, C(Na₂SO₄) = 295 моль/м³, C(AlCl₃) =0.5 моль/м³. Какой заряд несут частицы золя?

12. Порог коагуляции раствора бихромата калия молярной концентрацией 0.02 моль/л по отношению к золю оксида алюминия равен 1.26 моль/м³. Определите объем раствора электролита, необходимый для коагуляции этого золя объемом 10л.