Задание 9

Какие дисперсные системы могут образовывать жидкости? Запишите их схематические формулы и приведите примеры.

Решение

Образовывать жидкости могут такие дисперсные системы, в которых дисперсионная среда жидкая.

Дисперсионная среда Ж₁:

Ж₁-Г₂ – пены;

Ж₁-Ж₂ – эмульсии;

Ж₁-Т₂ – суспензии или взвеси (низкодисперсные системы);

коллоидные растворы или золи (предельно-высодисперсные).

Задание 37

Рассчитайте суммарную площадь поверхности 1 см³ вещества, раздробленного до кубических частиц с длиной ребра, равной ℓ₁=10 мкм. Как изменятся суммарная площадь поверхности и удельная поверхность при дальнейшем дроблении вещества до кубических частиц коллоидной дисперсности с длиной ребра ℓ₂=10^-7 см? Вычислите степень дисперсности вещества.

Решение

Рассчитаем удельную поверхность вещества до дробления:

, т.к. 10 мкм = 10^-5 м.

Суммарная площадь поверхности 1 см³ вещества составит:

, т.к. 1 см = 10^-2 м.

При дроблении вещества

Следовательно, при дроблении вещества суммарная площадь поверхности увеличилась в 1000 раз, а удельная поверхность увеличилась в 10000 раз:

;

.

Вычислим степень дисперсности , для кубических частиц a = l:

, т.к. 1 мкм = 10^-4 см;

.

Задание 70

Изобразите схему строения коллоидной мицеллы, полученной при взаимодействии сильноразбавленных растворов ZnCl₂ с NaOH при небольшом избытке в первом случае первого вещества, во втором случае – второго вещества. Запишите формулы коллоидных мицелл.

Решение

При взаимодействии растворов ZnCl₂ и NaОН происходит следующая реакция:

ZnCl₂+ 2NaОН → 2NaCl + Zn(OH)₂↓

Нерастворимое вещество будет образовывать ядро коллоидной частицы. Поскольку в первом случае в избытке находится ZnCl₂, значит именно это вещество будет являться стабилизатором золя, образуя следующие ионы:

ZnCl₂=Zn²⁺ +2Cl^-

На поверхности ядра в первую очередь будут сорбироваться ионы Zn²⁺, идентичные ионам, образующим кристаллическую решетку ядра, а затем уже ионы Cl^-, формирующие две части слоя противоионов – адсорбционную и диффузную:

	1 – ядро;
	2 – двойной электрический слой;
	3 – его адсорбционная часть;
	4 – его диффузная часть;
	5 – потенциалопределяющий слой (Zn2+);
	6 – слой противоионов (Cl-).

Формула коллоидной мицеллы будет иметь следующий вид:

{mZn(OH)₂ · nZn²⁺ · (n - х) Cl^- }х Cl^-.

Во втором случае, при избытке NaOH, функцию стабилизатора будет выполнять NaOH:

NaOH → Na⁺+ OH^--.

Ядро коллоидной мицеллы также будет состоять из ассоциатов молекул нерастворимого вещества Zn(OH)₂, однако во втором случае потенциалопределяющий слой образуют ионы OH^-, а слой противоионов – Na⁺:

1 - ядро;

2 - двойной электрический слой;

3 - его адсорбционная часть;

4 - его диффузная часть;

5 - потенциалопределяющий слой (OH^-);

6 - слой противоионов (Na⁺).

Формула коллоидной мицеллы:

{mZn(OH)₂ · nOH^- · (n - х)Na⁺ }х Na⁺