Вариант 1

19. Какой объём 0,005н раствора нитрата серебра надо прибавить к 20см³0,015н раствора иодида калия, чтобы получить положительный золь иодида серебра? Написать формулу мицеллы.

Вариант 2

19. Золь бромида серебра получен смешиванием 25см³0,008н раствора бромида калия и 18см³0,0096н раствора нитрата серебра. Определить знак заряда частиц золя и написать формулу его мицеллы

Вариант 3

19. Золь иодида серебра получен при постепенном добавлении к 20см³0,01н раствора иодида калия 15см³0,2%-ного раствора нитрата серебра. Написать формулу мицеллы образовавшегося золя. Плотность раствора нитрата серебра равна единице.

Вариант 4

19. Золь хлорида серебра получен смешиванием равных объёмов 0,0095М хлорида калия и 0,012М нитрата серебра. Написать формулу мицеллы.

Вариант 5

19. Золь сульфата бария получен сливанием равных объёмов растворов нитрата бария и серной кислоты. Одинаковы ли исходные концентрации электролитов, если при электрофорезе частица перемещается к аноду? Напишите формулу мицеллы золя BsSO₄..

Вариант 6

19. Напишите формулы мицелл золей: Al(OH)₃, стабилизированногоAlCl₃;SiO₂, стабилизированногоH₂SiO₃. К каким электродам будут двигаться коллоидные частицы каждого из указанных золей при электрофорезе?

Вариант 7

19. Для получения золя AgClсмешали 10 мл 0,02 МKClи 100 мл 0,05 МAgNO₃. Напишите формулу мицеллы полученного золя. К какому электроду будет двигаться частица при электрофорезе?

Вариант 8

19. Золь хлорида серебра получен смешиванием равных объёмов 0,0095 М хлорида калия и 0,012 М нитрата серебра. Напишите формулу мицеллы.

Вариант 9

19. Золь гидроксида алюминия получен сливанием равных объёмов растворов хлорида алюминия и гидкроксида натрия. Одинаковы ли исходные концентрации электролитов, если при электрофорезе частица перемещается к катоду? Напишите формулу мицеллы золя Al(OH)₃.

Вариант 10

19. Напишите формулу мицеллы гидрозоля AgBr, полученного при сливании разбавленного раствораAgNO₃с избытком КBr. Как изменится строение мицеллы, если гидрозольAgBrполучать при сливании сильно разбавленного раствора КBrс избыткомAgNO₃?

Коагуляция

Для дисперсных систем характерна кинетическая и агрегативная устойчивость. Под кинетической, илиседиментационной, устойчивостью понимают способность частиц дисперсной фазы в результате диффузии и броуновского движения находиться во взвешенном состоянии. С уменьшением размера частиц такая устойчивость возрастает, поэтому коллоидно-дисперсные системы являются кинетически устойчивыми. Подагрегативнойустойчивостью понимают способность частиц дисперсной фазы противодействовать их укрупнению путем слипания.

Устойчивость золя можно нарушить, устранив одноименный заряд коллоидных частиц и защитную гидратную оболочку. При введении в систему сильного электролита, имеющего противоионы по отношению к заряженным коллоидным частицам, число противоионов в коллоидной частице становится таким, что их заряд полностью нейтрализует заряд потенциалообразующих ионов, т.е. коллоидная частица становится незаряженной. Такое состояние частицы называется изоэлектрическим. Коллоидные частицы не защищены и при столкновении слипаются, укрупняются. Процесс укрупнения частиц, потеря агрегативной устойчивости золя называетсякоагуляцией. В результате коагуляции снижается кинетическая устойчивость системы, приводящая к седиментации хлопьев коагулята и разделению фаз. Таким образом, кинетическая неустойчивость приводит к агрегативной неустойчивости коллоидной системы.

Для начала явной, т.е. различимой глазом, коагуляции необходимо прибавить к золю некоторое минимальное количество электролита (С), называемое порогом коагуляции. При концентрациях электролита, меньших порога, коагуляция протекает в скрытом состоянии. Коагуляцию золей вызывают те из ионов прибавляемого электролита, заряд которых противоположен по знаку заряда коллоидных частиц.Коагулирующей способностью (Р) иона называется величина, обратная порогу коагуляции:

Р = (132)

Коагулирующее действие иона в значительной степени зависит от его заряда. Чем выше заряд противоиона во введенном электролите, тем при меньшей концентрации наблюдается эффект коагуляции (правило Шульце – Гарди). Коагулирующая способность ионов одного и того же заряда зависит от гидратации ионов. Чем больше гидратация, тем больше порог коагуляции и ниже коагулирующая способность иона. Порог коагуляции золей невелик и выражается в моль/дм³или мг-экв/ дм³.

Пример 32.В три колбы было налито по 100 см³золяFe(OH)₃. Чтобы вызвать коагуляцию золя, потребовалось добавить в первую колбу 10,5 см³1 н. хлорида калия, во вторую – 62,5 см³0,01 н. сульфата натрия и в третью – 37,0 см³0,001 н. фосфата натрия. Вычислите порог коагуляции каждого электролита и определите знак заряда частиц золя.

Решение. Определяем, сколько мг-эквKClсодержится в 10,5 см3 1 н. хлорида калия:

10,5 см³∙ 1 мг-экв/см³=10,5 мг-эквKCl.

Общий объём раствора (золь + раствор электролита) равен:

100 см³+ 10,5 см³= 110,5 см³.

Вычисляем порог коагуляции (мг-экв) для хлорида калия:

С_KCl= .

Аналогично рассчитываем пороги коагуляции для электролитов Na₂SO₄иNa₃PO₄. В 62,5 см3 0,01 н. раствораNa₂SO₄содержится:

62,5 см³∙ 0,01 мг-экв/см³=0,625 мг-экв.

Порог коагуляции равен:

С _Na2SO4=

В 37,0 см3 0,001 н. раствора Na₃PO₄содержится:

37,0 см³∙ 0,001 мг-экв/см³=0,037 мг-эквNa₃PO₄.

Порог коагуляции равен:

С _Na3PO4=.

Электролиты KCl,Na₂SO₄иNa₃PO₄содержат катионы одинакового заряда, а анионы – разного заряда. Чем больше заряд иона, тем меньше оказывается порог коагуляции. Самый минимальный порог коагуляции и наивысшая коагулирующая способность и ионов. Следовательно, частицы золяFe(OH)₃заряжены положительно.

Пример 33.Пороги коагуляции золяFe(OH)₃ для электролитовKIиK₂Cr₂O₇соответственно равны 10,0 и 0,195 ммоль/л эоля.

Во сколько раз коагулирующая способность бихромата калия больше, чем у йодида калия?

Решение. Коагулирующие способности электролитов являются величинами, обратными их порогам коагуляции (132):

Р _KI== 0,1; Р =.

Р _KI : Р = 0,1 : 5,1 = 1 : 51.

Для золя Fe(OH)₃коагулирующая способность бихромата калия больше, чем йодида калия, в 51 раз.