Экспериментальная часть
Минимальная концентрация электролита, вызывающая явную коагуляцию, называется порогом коагуляции лиофобных золей. Порог коагуляции зависит от природы электролита и от заряда коагулирующего иона. Порог коагуляции вычисляют по формуле:
с
=
,
ммоль/л
где С - молярная концентрация электролита, моль/л, V - наименьшее число мл раствора электролита, достаточное для коагуляции 1 мл золя.
Если, например, для коагуляции 10 мл золя гидроксида железа 0,01 М раствором K2SO4 пошло 2 мл электролита, то порог коагуляции будет равен:
с. = 100 × 0,01 × 2 = 2 ммоль/л.
Выполнение работы. В 12 чистых пробирок наливают по 5 мл приготовленного золя Fе(ОН)3 и указанное в таблице количество электролита и воды. Растворы электиролитов: 2 % FeCl3, 1 н. КС1; 0,01 н. K2SO4; 0,001 н. K3Fe(CN)6.Затем содержимое хорошо перемешивают и через 1 час отмечают, в каких пробирках наблюдается явная коагуляция (помутнение) и седиментация.
|
№ пробирки |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Золь, мл Диcт. Н2О, мл Р-р электролита Коагуляция через 1 час |
5 4,5 0,5 |
5 4 1 |
5 3 2 |
5 1 4 |
В случае, если ни в одной из пробирок не произойдет коагуляция, то повторяют опыт с более (в 2 - 5 раз) концентрированными растворами электролитов. Вычисляют порог коагуляции для каждого электролита и записывают результаты в таблицу.
Электролит |
Коагулирующий ион |
Порог коагуляции, ммоль/л |
|
|
|
Контрольные упражнения
1. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:
а) PbS стабилизированного (NH4)2S;
б) PbS стабилизированного Pb(CH3COO)2.
в) HgI2 стабилизированного Hg(NO3)2;
г) HgI2 стабилизированного KI.
д) CuS стабилизированного CuSO4;
е) CuS стабилизированного H2S.
ж) BaF2 стабилизированного NaF;
з) BaF2 стабилизированного BaCl2.
2. Золь сульфида серебра Ag2S получили смешением 34 г нитрата серебра и такого же количества сульфида натрия. Написать формулу мицеллы.
3. Какое количество раствора Ba(NO3)2 концентрации 0,5 моль/м3 требуется для коагуляции 103 м3 AgI. Порог коагуляции 6 моль/м3.
4. Во сколько раз изменится величина порога коагуляции золя As2S3, если для коагуляции вместо 500 моль/м3 NaCl (его требуется 1,2 106 м3 на 105 м3 золя) использовать 10 моль/м3 AlCl3 (107 м3 на 105 м3 золя)?
5. Какое количество раствора KCl концентрации 1 моль/м3 требуется для коагуляции 0,0045 м3 AgI. Порог коагуляции 256 моль/м3.
6. Чтобы вызвать коагуляцию 50 мл золя Fe(OH)3, к нему добавили 31,5 мл Na2SO4 концентрацией 5 моль/м3. Вычислить порог коагуляции.
Тестовые задания
К водному раствору нитрата свинца приливается избыток водного раствора иодида калия. Ответьте на вопросы:
1. Укажите ядро мицеллы.
А. m[KI]
Б. m[KNO3]
В. m[Pb(NO3)2]
Г. m[PbI2].
2. Какие ионы являются потенциалопределяющими?
А. I-
Б. K+
В. Pb2+
Г. NO3-.
3. Какие ионы входят в состав адсорбционного слоя, являясь противоионами?
А. NO3-
Б. Pb2+
В. K+
Г. I-.
4. Укажите заряд коллоидной частицы (гранулы).
А. (0)
Б. (+)
В. (-).
5. Какие ионы входят в состав диффузного слоя?
А. NO3-
Б. Pb2+
В. K+
Г. I-.
6. Укажите схему строения мицеллы.
А. {m[PbI2]nI-(n-x)K+}x-xK+
Б. {m[PbI2]nPb2+2(n-x)NO3-}2x+2xNO3-
В. {m[Pb(NO3)2]nPb2+2(n-x)NO3-}2x+2xNO3-
Г. {m[KI]nI-(n-x)K+}x-xK+.
7. Укажите направление движения коллоидной частицы при электрофорезе.
А. движение отсутствует,
Б. к аноду,
В. к катоду,
Г. движение беспорядочное.
8. Укажите ионы, которые могут вызвать коагуляцию золя.
А. NO3-
Б. Al3+
В. K+
Г. I-
Д. Pb2+.
9. Укажите электролит, обладающий наибольшим коагулирующим действием.
А. NaCl
Б. CaCl2
В. AlCl3
Г. Na3PO4
10. Коллоидные частицы иодида свинца, полученные смешением равных объемов нитрата свинца и иодида калия, перемещаются в электрическом поле к катоду. Одинаковы ли исходные концентрации растворов?
А. C[Pb(NO3)2]>C(KI),
Б. C[Pb(NO3)2]=C(KI),
В. C[Pb(NO3)2]<C(KI).