Экспериментальная часть Опыт 1. Получение гидрозоля серы методом конденсации

Сера растворяется в этиловом спирте, образуя истинный раствор. В воде сера практически нерастворима, поэтому при добавлении воды к спиртовому раствору молекулы серы конденсируются в более крупные агрегаты.

В пробирку, примерно наполовину заполненную дистиллированной водой, добавьте 2–3 капли насыщенного раствора серы в этиловом спирте. Содержимое пробирки тщательно перемешайте встряхиванием – получается молочно-белый опалесцирующий золь.

Налейте полученный золь в кювету (l = 1 см) и через золь в кювете пропустите луч света – наблюдайте (при слабом затемнении помещения) сбоку кюветы светорассеяние (конус Тиндаля).

В отчете укажите способ получения золя серы, объясните наблюдаемые явления.

Опыт 2. Получение золей берлинской лазуриFe4[Fe(cn)6]3с различными зарядами гранул

Реакция образования берлинской лазури протекает по схеме

3 K₄[Fe(CN)₆] + 4 FeCl₃→ Fe₄[Fe(CN)₆]₃+ 12 KCl.

а) Налейте в пробирку 0,5 мл 0,005 н. раствора K₄[Fe(CN)₆] и разбавьте дистиллированной водой до 10 мл. Затем к разбавленному раствору при взбалтывании добавьте по каплям 0,1 н. раствора хлорида железа(III)FeCl₃до образования прозрачного синего цвета золя берлинской лазури.

б) Налейте в пробирку 0,5 мл 0,1 н. раствора FeCl₃и разбавьте водой до 5 мл. К полученному раствору при взбалтывании добавьте по каплям 0,005 н. раствораK₄[Fe(CN)₆] до образования мутного раствора золя берлинской лазури сине-зеленого цвета.

Знак заряда коллоидной частицы золя можно определить методом капиллярного анализа, который основан на том, что при смачивании водным раствором целлюлозные стенки капилляров фильтровальной бумаги заряжаются отрицательно, а пропитывающая бумагу вода – положительно. Поэтому золь с «+» заряженными частицами будет адсорбироваться бумагой и окрашивать ее. Пятно золя на бумаге в этом случае будет окрашено в центре и бесцветно по краям. Золь с отрицательно заряженными частицами не будет адсорбироваться бумагой и образует равномерно окрашенное пятно.

На два листка фильтровальной бумаги нанесите по капле различных золей и наблюдайте за распределением окраски пятна, которое появится на бумаге после того, как золь впитается.

Напишите молекулярное и ионно-молекулярное уравнения получения берлинской лазури.

Напишите формулу каждой мицеллы и укажите знак заряда соответствующих частиц.

Опыт 3. Получение золя оксида марганца(IV)MnO2окислительно-восстановительной реакцией

Внесите в пробирку 0,5 мл 0,1М раствора KMnO₄и добавьте 4,5 мл дистиллированной воды. В разбавленный раствор прибавьте по каплям 1,5–2 мл 1 %-го раствора тиосульфата натрияNa₂S₂O₃до образования вишнево-красного золяMnO₂.

Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции получения золя MnO₂

KMnO₄+ H₂O + Na₂S₂O₃→ MnO₂+ Na₂SO₄+ K₂SO₄+ KOH

и напишите формулу мицеллы золя MnO₂.

Опыт 4. Получение золя гидроксида железа(III) реакцией гидролиза и определение его порога коагуляции

Реакция получения золя гидроксида железа(III) при нагревании идет по схеме

FeCl₃+ 3H₂O → Fe(OH)₃+ 3HCl.

При этом поверхностные молекулы агрегата Fe(OH)₃вступают в химическое взаимодействие сHCl:

Fe(OH)₃+ HCl ↔ FeOCl + 2 H₂O.

Молекулы FeOСlдиссоциируют, образуюя ионыFeO⁺иCl^–

FeOCl ↔ FeO⁺+ Cl^–.