1.Напишите коллоидно-химические формулы мицелл золей полученных по реакциям:

А) AgNO₃ + KI 

Б) CaCl₂ + H₂C₂O₄ →

В) FeCl₃ + NaOH 

Г) FeCl₃ + H₂O 

Приведите строение мицелл. В вариантах А – В необходимо написать формулы мицелл в избытке каждого из исходных веществ.

Решение

1. Коллоидно-химические формулы мицелл золей:

А) AgNO₃ + KI AgI↓+К NO₃

Состав мицеллы, полученной при избытке AgNO_3, может быть представлен следующим образом:

[m AgI *nAg⁺*(n-x) NO₃^-]^x+ *х NO₃^-

Строение мицеллы:

Ядро - m AgI *nAg⁺; адсорбционный слой противоионов -(n-x) NO₃^-; диффузный слой противоионов - х NO₃^-.

Состав мицеллы, полученной при избытке KI_, может быть представлен следующим образом:

[m AgI *nI^-*(n-x) К⁺]^x- *х К⁺

Строение мицеллы:

Ядро - m AgI *nI^-; адсорбционный слой противоионов -(n-x) К⁺; диффузный слой противоионов - х К⁺.

Б) CaCl₂ + H₂C₂O₄→Са C₂O₄↓ +2 HCl

Состав мицеллы, полученной при избытке CaCl_2, может быть представлен следующим образом:

[m Са C₂O₄ *nCa²⁺*2(n-x) Cl^-]^2x+ *2х Cl^-

Строение мицеллы:

Ядро - m Са C₂O₄ *nCa²⁺; адсорбционный слой противоионов 2(n-x) Cl^-; диффузный слой противоионов - 2х Cl^-

Состав мицеллы, полученной при избытке H₂C₂O_4, может быть представлен следующим образом:

[m Са C₂O₄ *n C₂O₄^2-*2(n-x) H⁺]^2x- *2х H⁺

Строение мицеллы:

Ядро - m Са C₂O₄ *n C₂O₄^2-; адсорбционный слой противоионов 2(n-x) H⁺; диффузный слой противоионов - 2х H⁺

В) FeCl₃ + 3NaOH Fe(OH)₃↓ +3NaCl

Состав мицеллы, полученной при избытке FeCl_3, может быть представлен следующим образом:

[m Fe(OH)₃*nFe³⁺*3(n-x) Cl^-]^3x+ *3х Cl^-

Строение мицеллы:

Ядро - m Fe(OH)₃*nFe³⁺; адсорбционный слой противоионов 3(n-x) Cl^-; диффузный слой противоионов - 3х Cl^-

Состав мицеллы, полученной при избытке NaOH_, может быть представлен следующим образом:

[m Fe(OH)₃*nОН^-* (n-x) Na⁺]^x- *х Na⁺

Строение мицеллы:

Ядро - m Fe(OH)₃*n ОН^-; адсорбционный слой противоионов (n-x) Na⁺; диффузный слой противоионов - х Na⁺

Г) FeCl₃ + 2H₂O  Fe(OH)₂Cl+ 2HCl

Fe(OH)₂Cl ↔ FeOCl+ H₂O

Состав мицеллы, полученной при гидролизе хлорида железа_, может быть представлен следующим образом:

[m Fe(OH)₃] _*nFeO⁺*(n-x)Cl^-}^+x*xCl^-,

Строение мицеллы:

Ядро - m Fe(OH)₃* nFeO⁺; адсорбционный слой противоионов (n-x) Cl^-; диффузный слой противоионов - х Cl^-

2.Имеются 3 коллоидных раствора: гидроксида железа (III), полученного гидролизом FeCl₃, иодида серебра, полученного в избытке КI, и иодида серебра, полученного в избытке AgNO₃. Предложите два варианта взаимной коагуляции. Объясните, используя формулы мицелл.

Решение

1.Формулы мицелл:

А) гидроксида железа (III), полученного гидролизом FeCl₃:

[m Fe(OH)_{3 *}nFeO⁺*(n-x)Cl-]^+x*xCl^-,

Положительно заряженный золь

Б) иодида серебра, полученного в избытке КI:

[m AgI *nI^-*(n-x) К⁺]^x- *х К⁺

Отрицательно заряженный золь

в) иодида серебра, полученного в избытке AgNO₃:

[m AgI *nAg⁺*(n-x) NO₃^-]^x+ *х NO₃^-

Положительно заряженный золь

2. Взаимная коагуляция наблюдается при сливании растворов противоположно заряженных золей., а именно:

• Отрицательно заряженного золя иодида серебра, полученного в избытке КI, и положительно заряженного золя иодида серебра, полученного в избытке AgNO_3.;

• Отрицательно заряженного золя иодида серебра, полученного в избытке КI, и положительно заряженного золя гидроксида железа (III), полученного гидролизом FeCl_3.

3.Пороговая концентрация коллоидного раствора гидроксида алюминия равняется 0,63 ммоль/л. Рассчитайте объем 0,01М раствора дихромата калия, вызывающего коагуляцию золя объёмом 200 мл. Определите заряд гранулы, учитывая, что коагулирующим действием обладает дихромат-анион. Предложите соответствующий вариант формулы мицеллы золя Al(OH)₃. Приведите строение мицеллы.

Решение

1. Рассчитаем объем раствора электролита-коагулятора дихромата калия (V) по формуле:

, где γ- пороговая концентрация коллоидного раствора гидроксида алюминия, равна 0,63 ммоль/л, V золя –объем золя, согласно условию равен 0,2 л, С- концентрация электролита-коагулятора дихромата калия, равна 10 ммоль/л. Подставляя значения в формулу, получаем:

V=0,63 ммоль/л *0,2л/10 ммоль/л=0,0126 л=12,6 мл

2.Поскольку коагулирующим действием обладает дихромат-анион, заряд гранулы (коллоидной частицы) противоположен, т.е. положителен.

3. Соответствующий вариант формулы мицеллы золя Al(OH)₃, стабилизированного AlCl₃:

[m Al(OH)_{3 *}nAl³⁺*3(n-x)Cl^-]^+x*3xCl^-

Строение мицеллы:

Ядро - m Al (OH)₃*n Al ³⁺; адсорбционный слой противоионов 3(n-x) Cl^-; диффузный слой противоионов - 3х Cl^-

4.ИЭТ альбумина плазмы крови равна 4,64. Определите знак заряда частиц альбумина в 0,001М растворе HCl. Укажите направление перемещения частиц альбумина при электрофорезе в данных условиях.

Решение

1.Определим рН в 0,001 М растворе НCl:

рН=-lgC(HCl)=3

2.Так как рН< ИЭТ, частицы альбумина будут заряжены положительно и при электрофорезе будут двигаться к отрицательному электроду (катоду)

5.Активная поверхность 1 г силикагеля составляет Рассчитать, сколько молекул брома поглощается поверхности адсорбента при адсорбции на 10 г силикагеля 5 мг брома?