4. Свойства коллоидных растворов

1. Интенсивность броуновского движения усиливается при…

1) увеличении массы частиц; 2) уменьшении массы частиц;

3) увеличении вязкости среды; 4) понижении температуры

2. Явление переноса частиц дисперсной фазы в постоянном электрическом поле называется…

1) потенциал течения; 2) электроосмос;

3) электрофорез; 4) электролиз

3. Наибольшее коагулирующее действие на золь с отрицательно заряженными коллоидными частицами оказывает…

1) KCl; 2) FeSO₄; 3) K₃PO₄; 4) AlCl₃

4. Коагулирующее действие К₃РО₄ выше для золя с частицами…

1) незаряженными; 2) отрицательно заряженными;

3) положительно заряженными; 4) имеющими очень малый заряд

5. Для золя серебра, полученного по реакции AgNO_3(изб) + KI = AgI + KNO₃,

коагуляцию вызывают…

1) нейтральные молекулы; 2) анионы электролита;

3) катионы электролита; 4) катионы и анионы одновременно

6. Для очистки коллоидных растворов от ионных примесей применяют метод…

1) электродиализ; 2) электроосмос;

3) электрофорез; 4) электрокоагуляцию

7. Эффект рассеяния света характеризует…

1) грубодисперсные системы; 2) окрашенные растворы;

3) гомогенные системы; 4) высокодисперсные гетерогенные системы

8. Для золя сульфата бария, полученного по реакции

BaCl_{2 (изб.)} + K₂SO₄ → BaSO₄ + 2KCl

наименьшим порогом коагуляции обладает…

1) K₃РO₄; 2) KCl; 3) K₂SO₄; 4) АlСl₃

9. Метод получения дисперсной системы, основанный на дроблении крупных частиц на более мелкие, называется …

1) конденсацией; 2) диализом; 3) коагуляцией; 4) диспергированием

10. С повышением заряда коагулирующего иона его коагулирующая способность …

1) остается неизменной; 2) повышается;

3) изменяется неоднозначно; 4) понижается

Аналитическая химия

Аналитическая химия – наука об определении состава веществ. В зависимости от цели анализа различают качественный и количественный анализ.

Качественный химический анализ

Качественный химический анализ подразумевает идентификацию (обнаружение) компонентов анализируемых веществ и приблизительную количественную оценку их содержания в веществах и материалах.

Качественные аналитические реакции по способу их выполнения делятся на реакции «мокрым» и «сухим» путем. Перевод анализируемого вещества в раствор называют «мокрым» анализом.

Методы качественного анализа базируются на ионных реакциях, которые позволяют идентифицировать элементы в форме тех или иных ионов. В ходе реакций образуются малорастворимые соединения, окрашенные комплексные соединения, происходит окисление и восстановление с изменением цвета раствора.

Для идентификации с помощью образования малорастворимых соединений используются как групповые, так и индивидуальные осадители.

Качественный анализ делится на анализ катионов и анионов.

Идентификация катионов

Существуют различные аналитические классификации катионов по группам. Наиболее распространенными являются кислотно-основная и сероводородная.

Кислотно-основная классификация основана на использовании в качестве групповых реагентов водных растворов кислот и щелочей. По этой классификации групповым реагентом на катионы Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺ является раствор серной кислоты H₂SO₄, реже – растворимые сульфаты Na₂SO₄, K₂SO₄, (NH₄)₂SO₄.

Сероводородная классификация базируется на использовании групповых реагентов: растворов HCl, H₂S, (NH₄)₂S и (NH₄)₂CO₃.

Для ионов Ag⁺, Pb²⁺, Hg²⁺ групповым осадителем служит HCl, для ионов Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ – (NH₄)₂CO₃, для ионов Al³⁺, Cr³⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺ и др. – (NH₄)₂S.

Имеется много органических и неорганических реагентов, образующих осадки или окрашенные комплексные соединения с катионами.

Для открытия ионов Fe²⁺ используется гексацианоферрат(III) калия (красная кровяная соль), который дает синий осадок (турнбулевой сини):

3FeSO₄ + 2K₃[Fe(CN)₆] = Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 3K₂SO₄ .

Для обнаружения ионов Fe³⁺ используется гексацианоферрат(II) калия (желтая кровяная соль), который образует с катионом Fe³⁺ темно-синий осадок берлинской лазури:

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

Также для обнаружения ионов Fe³⁺ используется роданид аммония NH₄SCN или калия KSCN, которые образуют с катионом Fe³⁺ роданид железа Fe(SCN)₃ кроваво-красного цвета.

Отдельные ионы могут быть идентифицированы с помощью специфических реакций. Например, реактив Несслера (смесь комплексной соли K₂[HgI₄] и KOH) образует с катионом аммония NH₄⁺ осадок оранжевого (красно-бурого) цвета. Щелочи разлагают соли аммония с выделением газообразного аммиака, поэтому для определения ионов NH₄⁺ в растворе используют растворы щелочей (NaOH, KOH и др.).

Катионы меди Cu²⁺ и никеля Ni²⁺ в избытке аммиака образуют растворимые комплексные соединения синего цвета. Поэтому данный реагент используют для обнаружения катионов Cu²⁺ и Ni²⁺, а также для отделения их от других катионов (Fe²⁺, Mn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺ и др.), которые при взаимодействии с раствором аммиака образуют нерастворимые основания. Для открытия ионов Ni²⁺ можно использовать диметилглиоксим, но только в отсутствии ионов Fe³⁺.

Летучие соединения металлов окрашивают пламя горелки в тот или иной цвет, что широко используется в аналитической практике. При внесении соединений некоторых металлов в пламя газовой горелки в зависимости от природы металла наблюдается окрашивание пламени в тот или иной цвет. Так, соли натрия окрашивают бесцветное пламя в желтый цвет, калия – в фиолетовый, кальция – в кирпично-красный, стронция – в карминово-красный, бария – в желто-зеленый.

Идентификация анионов

Анионы классифицируют по растворимости солей, либо по окислительно-восстановительным свойствам. Так, по растворимости для анионов SO₄^2‾, SO₃^2‾, CO₃^2‾, SiO₃^2‾, F^‾, PO₄^3‾ групповым реагентом является растворимая соль бария (нитрат Ba(NO₃)₂ или хлорид BaCl₂). Соли бария с этими анионами образуют осадки белого цвета. Групповым реагентом на ионы Cl^‾, Br^‾, I^‾, SCN^‾, CN^‾, S^2‾ служит AgNO_3.

Для анионов S^2‾, SO₃^2‾, NO₂^‾, C₂O₄^2‾, играющих роль восстановителей, групповым реагентом в кислой среде будет перманганат калия KMnO₄. Групповым признаком является обесцвечивание раствора.

Отдельные ионы могут быть обнаружены с помощью тех или иных специфических реакций. Например, при действии на анионы CO₃^2‾ раствора сильной кислоты протекает реакция с выделением пузырьков диоксида углерода CO_2.. Сульфид-ион S^2‾ при действии сильных кислот переходит в сероводородную кислоту, которая выделяется из раствора в виде газообразного сероводорода H₂S. Выделяющийся сероводород обнаруживают по почернению фильтровальной бумаги, пропитанной раствором ацетата свинца (CH₃COO)₂Pb, так как при этом образуется черный сульфид свинца. Йодид-ион I^‾ обнаруживают с помощью хлорной воды и крахмала. При прибавлении хлорной воды к раствору йодида происходит окисление I^‾ до свободного I₂, который окрашивает крахмал в синий цвет.

Таким образом, химическая идентификация вещества базируется в основном на реакциях нейтрализации, осаждения, комплексообразования, окисления и восстановления, при которых происходит выделение белого или окрашенного осадка, изменение цвета раствора или выделение газообразных веществ.