- •Содержание
- •Общие указания
- •Варианты контрольных заданий
- •Варианты контрольных заданий
- •Введение.
- •2. Однокомпонентные системы
- •Д иаграмма состояния воды
- •2.2. Диаграмма состояния серы.
- •3. Двухкомпонентные системы.
- •3.1. Двухкомпонентные системы без химического взаимодействия.
- •3.1.1.Неизоморфные конденсированные системы
- •3.1.2. Изоморфные конденсированные двухкомпонентные системы.
- •3.1.3. Конденсированные системы с ограниченной растворимостью в твердом состоянии.
- •Двухкомпонентные системы с химическим взаимодействием веществ.
- •Криогидратные смеси.
- •4. Равновесие в системах без твердой фазы.
- •4.1. Система жидкостей с частичной взаимной растворимостью.
- •4.2. Системы жидкостей с неограниченной взаимной растворимостью.
- •4.3. Состав пара растворов.
- •4.4. Диаграммы состояния. Температура кипения растворов.
- •4.5. Перегонка растворов.
- •Правило рычага.
- •Закон распределения.
- •4.8. Экстракция.
- •5. Трехкомпонентные системы.
- •5.1. Применение правила фаз к трехкомпонентным системам.
- •5.2. Взаимная растворимость трех жидкостей.
- •6. Примеры решения задач
- •6.1. Правило фаз.
- •6.2. Диаграммы состояния.
- •Исключив m тв, получаем
- •6.3. Перегонка. Состав смеси.
- •6.4. Закон распределения. Экстракция.
- •7. Понятие о коллоидах.
- •8. Дисперсные системы.
- •8.1. Классификация дисперсных систем по величине частиц дисперсной фазы.
- •Свойства различных дисперсных систем
- •8.2. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию.
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию фаз и сред.
- •9. Методы получения коллоидных растворов.
- •9.1. Дисперсионные методы.
- •Метод растворения или метод самопроизвольного диспергирования
- •9.2. Конденсационные методы.
- •Ме электрическим методом Бредига
- •10. Строение коллоидных частиц
- •11. Электрофорез и электроосмос.
- •12. Очистка коллоидных растворов
- •12.1. Диализ.
- •12.2.Ультрафильтрация.
- •Относительные скорости очистки коллоидных растворов.
- •13. Молекулярно – кинетические свойства лиофобных коллоидов.
- •13.1. Броуновское движение.
- •13. 2. Седиментация
- •13. 3. Вязкость
- •13.4. Осмотическое давление.
- •14. Оптические свойства лиофобных коллоидов.
- •14.1. Светорассеяние
- •14.2. Ультрамикроскопические исследования
- •14.3.Нефелометрические измерения
- •14.4. Поглощение света
- •15. Примеры решения задач
- •16. Произведение растворимости. Примеры решения задач.
- •Влияние общего иона на растворимость малорастворимого электролита.
- •Влияние концентрации водородных ионов на растворимость малорастворимых электролитов.
- •17. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели. Примеры решения задач.
- •По значению ионного произведения воды
- •18. Буферные растворы. Примеры решения задач
- •4,510-4 Моля кислоты содержится в 27 мл раствора
- •Концентрация соли nн4сi равна взятой концентрации нсi. С учетом разбавления раствора:
- •Концентрацию nн4он находим по разности между начальной концентрацией nн4он (с учетом разбавления) и концентрацией нсi:
- •19. Поверхностные явления и адсорбция.
- •Примеры решения задач
- •20. Объёмный анализ.
- •20.1 Приемы и методы объемного анализа.
- •Метод нейтрализации;
- •20.2 Реакции, применяемые в объемном анализе.
- •20.3. Метод нейтрализации.
- •Титрование сильной кислоты сильной щелочью.
- •20.4. Индикаторы.
- •20.5. Потенциометрическое титрование.
- •Общий метод потенциометрического титрования. Титрование кислот и щелочей.
- •20.6. Кондуктометрическое титрование.
- •20.7.Примеры решения задач
- •Ответ: 33,53%; 53,76 %.
- •21. Задачи контрольных работ
- •1. Правило фаз Гиббса.
- •2. Фазовые диаграммы.
- •3. Перегонка. Состав смеси
- •4. Закон распределения. Экстракция.
- •5. Коллоидные растворы
- •6. Ионное произведение воды. Водородный и идроксильный показатели.
- •Буферные растворы.
- •Произведение растворимости
- •Поверхностные явления и адсорбция.
- •Потенциометрическое и кондуктометрическое титрование.
- •Дисперсные системы
- •Экзаменационные вопросы по курсу физическая и коллоидная химия
- •Пересчет водородного показателя (рН) на активность ионов
- •Сотые доли рН
- •Список литературы
9.2. Конденсационные методы.
В основе большинства конденсационных методов получения коллоидных растворов лежат разнообразные химические реакции: окисления, восстановления, реакция обменного разложения, гидролиза и другие.
Метод окисления
В результате реакции окисления могут быть получены коллоидные растворы, например,
2H2S + SO2 3 S + 2H2O
Образующиеся атомы нейтральной серы затем самопроизвольно конденсируются в коллоидные частицы серы.
Метод окисления - восстановления
На реакции восстановления основан один из наиболее распространенных химических методов получения коллоидных растворов Me.
Восстановление - это реакция присоединения е- ионами, которые, превращаясь затем в атомы, конденсируются в коллоидные частицы. В качестве восстановителей обычно используются вещества, обладающие слабыми восстановительными свойствами, как, например, газообразный водород, формалин, таннин и другие.
Например, реакция восстановления Аu и Ag:
Ag2О + Н2 2Ag + Н2О
О О
2NaAuО2 + 3Н-С + Na2CO3 2Au + ЗН-С + NaHCO3 + Н2О.
\ \
Н ОNa
Метод обменного разложения
Этот метод основан на взаимодействии двух веществ. В результате реакции обменного разложения образуется новое трудно растворимое вещество, способное сохраняться в высокодисперсном состоянии при наличии ряда соответствующих благоприятных условий (концентрация реагирующих веществ, примеси и другие). Примером может служить получение золя сернистого мышьяка:
2Н3АsО3+ 3H3S As2S3 + 6Н2О
или золя сульфата бария:
ВаСl2 + K2SО4 BaSО4+2KCl.
Метод гидролиза
Гидролизом широко пользуются при получении золей из солей, если в результате реакции гидролиза образуются плохо растворимые вещества. Так, например, нерастворимая гидроокись железа получается при гидролизе хлорного железа по уравнению:
FeCI3+ ЗН3О Fе(ОН)3 + ЗНС1
Fе(ОН)3+НС1 FеОС1+2Н2О
Частично образующаяся в реакции хлорокись железа диссоциирует на ионы
FeOCI FeO+ + Cl-
которые обеспечивают ионогенный слой вокруг частиц Fе(ОН)3 и удерживают их во взвешенном состоянии.
Метод замены растворителя
Метод основан на выделении растворенного вещества из раствора в виде высокодисперсной нерастворимой фазы путем замены растворителя. Молекулы растворенного вещества, находящегося в состоянии молекулярной дисперсности в одном растворителе, попадая в условия плохой растворимости при замене растворителя, начинают конденсироваться в более крупные коллоидные частицы. Данным методом можно приготовить золи серы, канифоли, мастики и т.п. при вливании спиртовых растворов этих веществ в воду.
Электрический метод
Метод получения коллоидных растворов при помощи электричества, который предложен Бредигом (1898г.), можно использовать, главным образом, для приготовления гидрозолей благородных Me.
Этот метод основан на получении электрической дуги между электродами, состоящими из диспергируемого Me (Ag, Аи и др.) Под воздействием высокой температуры происходит испарение материала электродов в дисперсионной водной среде. Затем пары Me конденсируются в коллоидные частицы, образуя соответствующий золь, которые проводят при охлаждении.
Рис.9.1. Схема получения коллоидных растворов