2.2. Метод гидролиза

Реакция гидролиза солей железа:

Fe³⁺ + H₂O ↔ [Fe(OH)]²⁺ + H⁺ ,

Fe³⁺ + 2H₂O ↔ [Fe(OH)₂]⁺ + 2H⁺ ,

Fe³⁺ + 3H₂O ↔ Fe(OH)₃ + 3H⁺ .

Полный гидролиз солей железа (III) протекает медленно и равновесие достигается за пять – шесть месяцев. Поэтому в золях гидроксида железа (III) формируются частицы переменного состава. В технологической практике часто используют соль железа (II) – железный купорос FeSO₄·7H₂O, гидролиз которого можно описать схемой

Fe²⁺ + 2H₂O ↔ Fe(OH)₂ + 2H⁺ .

Гидроксид железа (II) окисляется кислородом, растворенным в воде, в гидроксид железа (III):

4Fe(OH)₂ + 2H₂O + O₂↔ 4Fe(OH)₃ .

Гидроксид железа (II) Fe(OH)₂ хорошо растворим в воде, поэтому для перевода его в гидроксид железа (III) требуется создавать щелочную среду, например, при использовании гидроксида кальция. Гидролиз ускоряется при нагревании. Мицелла гидроксида железа (III) может быть изображена схемой:

2.3. Методы окисления и восстановления

Рассмотрим образование гидрофобного золя на основе окислительно - восстановительной реакции.

В данном случае ядром будет сера. Она имеет достаточно близкое химическое строение с анионом HS^-, чтобы адсорбировать его на своей поверхности:

{[m S] n HS^- (n –x )H ⁺}^-x H⁺

2.4. Метод пептизации

Пептизация - это перевод свежеполученного осадка в раствор.

Пептизация бывает двух видов:

• непосредственная;

• посредственная.

Непосредственной называется такая пептизация, при которой осадок и пептизатор имеет общий ион.

Осадок CuS можно пептизировать с помощью ионов меди или серы (Cu²⁺; S^2-).

Пусть пептизатором служит Na₂S:

{[m CuS ] nS^2- 2 (n-x)Na⁺ }^2- *2xNa⁺.

Посредственной называется такая пептизация, при которой осадок и пептизатор не имеют общих ионов, но взаимодействуют между собой химически.

3. Экспериментальная часть. Конденсационный метод получения золей

3.1. Реакции двойного обмена

Опыт 1.Получение золя йодистого серебра.

1) В цилиндр наливают 2 мл 0,1 н. раствор KI и разбавляют водой до 25 мл.

2) В другой цилиндр наливают 1 мл 0,1 н. AgNO₃ и так же разбавляют водой до 25 мл.

3) Раствор KI из цилиндра вливают в колбу и туда же постепенно при взбалтывании вливают раствор AgNO₃.

Написать формулу мицеллы полученного золя.

Опыт 2. Получение золей берлинской лазури.

1) Отмерить цилиндром 20 мл 0,1%-ного раствора K₄Fe(CN)₆ и влить в колбу.

2) Прибавить при энергичном взбалтывании 5-6 капель 2%-ного раствора FeCl₃. Получается золь, окрашенный в темно-синий цвет.

3) Отмерить цилиндром 20 мл 2%-ного раствора FeCl₃ и влить в колбу.

4) Прибавить при энергичном взбалтывании 5-6 капель 0,1%-ного раствора K₄Fe(CN)₆. Золь окрашивается в зеленый цвет.

Указать, какая из приведенных ниже формул мицелл соответствует синему, а какая - зеленому золю берлинской лазури:

{m Fe₄[Fe(CN)₆]₃ nFe³⁺ 3(n – x)Cl^-}^3x+ 3xCl^-

{m Fe₄[Fe(CN)₆]₃ nFe(CN)₆^4-4(n – x)K⁺}^4x- 4xK⁺

Опыт 3. Получение золя железосинеродистой меди.

К 20 мл. 0,1%-ного раствора K₄Fe(CN)₆ добавляют 1 мл. 1%-ного раствора CuSO₄. Получают золь, окрашенный в коричнево-красный цвет.

K₄[Fe(CN₆)]+ 2 CuSO4 Cu₂[ F_e(CN₆)] + 2 K₂SO₄

Написать формулу мицеллы