4 Вопрос:

Скорость коагуляции зависит от концентрации коагулирующего электролита.

Скорость коагуляции зависит от концентрации электролита. По мере роста концентрации скорость коагуляции увеличивается, по мере убывания концентрации – коагуляция уменьшается.

При низкой концентрации электролита коагуляция вообще не происходит; при превышении некоторого порога концентраций начинается укрупнение коллоидных частиц, но не все столкновения частиц кончаются их слипанием. Такая область протекания процесса называется медленной коагуляцией. Скорость медленной коагуляции зависит от концентрации электролита, увеличиваясь при ее повышении. При большой концентрации электролита скорость коагуляции перестает зависеть от концентрации, т.к. все столкновения частиц заканчиваются их слипанием – это область быстрой коагуляции.

- При добавлении к золю раствора электролита имеющееся равновесие адсорбции – десорбции между противоионами адсорбционного и диффузного слоев смещается в сторону адсорбции вследствие увеличения в дисперсионной среде концентрации ионов, имеющих заряд, противоположный заряду ядра. Скорость коагуляции золя электролитами зависит как от концентрации самого золя, так и от концентрации электролитов.

Билет 6,14

3. Коллигативными свойствами растворов называются такие их свойства, которые зависят только от концентрации частиц растворенного вещества, но не от его химического состава. Изменения термодинамических свойств растворов относительно свойств растворителя: понижение давления пара, повышение температуры кипения , понижение температуры замерзания, осмотическое давление.

Полупроницаемыми называют мембраны, которые имеют достаточно высокую проницаемость не для всех, а лишь для некоторых веществ, в частности, для растворителя. Цитоплазма. Мембрана, окружающая нормальную клетку крови, проницаема лишь для молекул воды, кислорода, некоторых из растворённых в крови питательных веществ и продуктов клеточной жизнедеятельности; для больших белковых молекул, находящихся в растворённом состоянии внутри клетки, она непроницаема. Поэтому белки, столь важные для биологических процессов, остаются внутри клетки.

Задача????

1. Титр раствора — масса растворённого вещества в 1 мл раствора.

,

где:

• m₁ — масса растворённого вещества, г;

• V — общий объём раствора, мл;

В аналитической химии обычно концентрацию титранта пересчитывают применительно к конкретной реакции титрования таким образом, чтобы объём использованного титранта непосредственного показывал массу определяемого вещества; то есть титр раствора показывает, какой массе определяемого вещества (в граммах) соответствует 1 мл титрованного раствора.

Эквивалент вещества или Эквивалент — это реальная или условная частица, которая может присоединять, высвобождать или другим способом быть эквивалентна катиону водорода в ионообменных реакциях или электрону в окислительно-восстановительных реакциях

Например, в реакции:

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

эквивалентом будет реальная частица — ион Na⁺

Число, показывающее, какая часть молекулы или другой частицы вещества соответствует эквиваленту, называется фактором эквивалентности (f_Э). Фактор эквивалентности – это безразмерная величина, которая меньше, либо равна 1.

H₃PO₄ + 3KOH  K₃PO₄ + 3H₂O         f_Э(H₃PO₄) = 1/3

 H₃PO₄ + KOH  KН₂PO₄ + H₂O        f_Э(H₃PO₄) = 1

Молярная масса эквивалента (М_Э) – это масса одного моль эквивалента. Она равна произведению молярной массы вещества на фактор эквивалентности:

МЭ = МfЭ.

 

Молярная масса эквивалента имеет размерность «г/моль».

Задача: H₃PO₄ + NaOH  NaН₂PO₄ + H₂O        1*1=1 г/моль

2. Буферное действие раствора обусловлено смещением кислотно-основного равновесия за счёт связывания добавляемых в раствор компонентов ионов Н+(степень) и ОН – в результате реакции этих ионов и компонентов буферной системы с образованием малодиссоциированных продуктов.

Задача????

4. Если коллоидный раствор осветить сбоку, то на тёмном фоне будет наблюдаться характерное переливчатое свечение, названное опалесценцией. Это явление обусловлено рассеянием света, вследствие его дифракции в микрогетерогенной системе. Рассеяние света отличает коллоидные растворы от ионных и молекулярных растворов, где это явление отсутствует. Коллоидную систему обнаруживают при помощи эффекта Тиндаля.

Если свет от сильного источника сфокусировать с помощью конденсорной линзы и направить сбоку на па плоскую кювету с коллоидным раствором, то будет наблюдаться свечение освещенного участка в виде конуса, Такое явление получило название эффекта Тиндаля. В случае чистой жидкости или молекулярного раствора это явление наблюдаться не будет. Теорию рассеяния света развил лорд Рэлей. Он вывел уравнение, связывающее интенсивность падающего света с интенсивностью света, рассеянного единицей объёма дисперсной системы, в которой дисперсная фаза представлена не проводящими электрический ток сферическими частицами:

I_p = I₀ (10.6)

где I₀ – интенсивность падающего света;

I_р –интенсивность рассеянного света;

v – объём одной частицы;

ν – число частиц дисперсной фазы в единице объёма коллоидной системы;

λ - длина световой волны;

n_{0 –} показатель преломления дисперсной среды;

n₁ – показатель преломления дисперсной фазы.

Уравнение Рэлея можно представить в виде:

I_р = kνv²I_0, (10.7)

где k = - постоянная, зависящая от природы света, дисперсной фазы и дисперсной среды.

Опалесценции растет с уменьшением длины волны.Голубое свечение обусловлено тем, что светорассеяние коротких волн (синих и фиолетовых) происходит интенсивнее, чем длинных (красных и желтых).

5. Коагуляция - физико-химический процесс слипания коллоидных частиц под действием сил молекулярного притяжения с образованием грубодисперсной макрофазы (флокул) с последующим выделением ее из воды. В практике водоподготовки под коагуляцией понимают очистку воды от коллоидных веществ с одновременной очисткой от грубодисперсных примесей и обесцвечиванием воды путем дозировки в обрабатываемую воду специального реагента - коагулянта.

Для коллоидных частиц характерны:

• наличие межфазной поверхности с водой (поверхностного слоя) и связанного с этим поверхностного натяжения s;

• высокая степень дисперсности (раздробленности), которая может выражаться отношением межфазной поверхности к объему тела, т.е. удельной площадью поверхности или величиной, обратной минимальному размеру. Например, если 1 см³ вещества раздробить на частицы коллоидных размеров с гранями 1 нм (10^-7 см), то число таких частиц составит 10²¹, их S_уд = 6000 м²/см³, а дисперсность будет равна 10⁷ см^-1.

Для оценки агрегативной устойчивости (стабильности) коллоидных систем и приемов дестабилизации рассмотрим следующие положения.

Произведение s · S равно величине поверхностной энергии G коллоидной системы, которая стремится уменьшить избыток этой энергии за счет снижения поверхностного натяжения путем избирательной адсорбции других веществ (ионов) из раствора или диссоциации поверхностных молекул коллоидной частицы. Этот процесс формирует структуру поверхностного слоя частицы и наделяет этот слой особыми свойствами. Каждая коллоидная частица сорбирует из раствора ионы одного знака заряда, которые равномерно распределяются в поверхностном слое коллоида. Адсорбированные ионы называются потенциалообразующими, они входят в состав адсорбционного слоя. Адсорбционный слой может также формироваться, как отмечалось, при частичной диссоциации поверхностных молекул вещества коллоидной частицы. Состав такого слоя зависит от химической природы коллоидов и pH среды. Агрегат коллоидной частицы вместе с адсорбционным слоем называется гранулой.

Ввиду наличия у гранулы электрического заряда вокруг нее концентрируются в растворе ионы с зарядами противоположного знака (противоионы). Не имея прочной связи с гранулой, противоионы сохраняют способность к диффузии в окружающий раствор, образуя вокруг гранулы диффузионный слой, в котором концентрация противоионов уменьшается по мере удаления от гранулы (рис. 2.1). Гранула вместе с диффузионным слоем называется мицеллой. Как видно из рис. 2.1 раствор, в котором находится коллоидная система, теряет адсорбированные потенциалообразующие ионы и обогащается противоионами. Таким образом, возникает двойной электрический слой, обуславливающий разность потенциалов j на межфазной поверхности. В неподвижном состоянии (условном) мицелла является электронейтральной.

Если бы коллоидные частицы не были заряжены, они бы стремились коагулировать (слиться) в большие комки; но, будучи заряженными, они отталкиваются друг от друга и остаются во взвешенном состоянии. Если в воде растворена еще соль, то она диссоциирует (расползается) на положительные и отрицательные ионы. (Такой раствор ионов называется электролитом.) Отрицательные ионы притягиваются к коллоидным частицам (будем считать, что их заряды положительны), а положительные — отталкиваются.