ОТВЕТЫ К ТЕСТОВЫМ ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ IX. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

Ответы к тестовым заданиям раздела I

1. 2; 2. 2; 3. 4; 4. 1; 5. 3; 6. 1; 7. 3; 8. 3; 9. 1; 10. 2; 11. 3; 12. 2.

13.3; 14. 4; 15. 2; 16. 4; 17. 3; 18. 1; 19. 1; 20. 4.

21.Запишем уравнение реакции получения золя по реакции

обмена (конденсационный метод)

стабилизатором. Запишем уравнение диссоциации стабилизатора. Учтем, что в растворе присутствует n моль

BaCl2.

n BaCl2 → nBa 2+ + 2nCl -

В ядре мицеллы находится нерастворимый в воде микрокристалл ВаSO4.В данном случае потенциалопределяющие ионы – анионы Ва2+, противоионы – ионы Cl -. Мицелла золя сульфата бария, полученного в избытке хлорида бария может быть изображена следующим образом:

{[m BaSO4] ∙ n Ba 2+ 2(n-x) Cl - } 2x+∙2x Cl -∙ yH2O

гранула

мицелла Заряд гранулы положительный.

Правильный ответ 2.

22. Запишем уравнение реакции получения золя по реакции гидролиза(конденсационный метод). Реакция обратима, чтобы сместить равновесие реакции гидролиза раствор нагревают, разбавляют или подщелачивают.

AlCl3+3H2O ↔ Al(OH)3 (микрокристаллы) +3HCl

Соль AlCl3 ,взятая для гидролиза, всегда присутствует в растворе в избытке и потому является стабилизатором. Запишем

271

уравнение диссоциации стабилизатора. Учтем, что в растворе

присутствует n моль AlCl3. n AlCl3→ nAl3+ + 3nCl -

В ядре мицеллы находится нерастворимый в воде микрокристалл Al(OH)3.В данном случае потенциалопределяющие ионы – анионы Al3+, противоионы – ионы Cl -. Мицелла золя гидроксида алюминия, полученного по реакции гидролиза AlCl3 может быть изображена следующим образом:

Заряд гранулы положительный.

Продукты гидролиза могут взаимодействовать между собой с образование оксохлорида алюминия, который также может выступать в роли стабилизатора:

Al(OH)3 +HCl→ AlOCl + 2H2O

Запишем уравнение диссоциации стабилизатора: n AlОCl→ nAlО+ + nCl -

В ядре мицеллы находится нерастворимый в воде микрокристалл Al(OH)3.В данном случае потенциалопределяющие ионы – анионы AlО+, противоионы – ионы Cl -. Мицелла золя гидроксида алюминия, может быть изображена следующим образом:

гранула мицелла

Заряд гранулы также положительный. По реакции гидролиза образуются коллоидные частицы только с положительным зарядом. Правильный ответ 3.

272

23. В данном случае методом получения золя является механическое диспергирование: серебро измельчили в растворе стабилизатора. Запишем уравнение диссоциации стабилизатора. nAgNO3→ nAg+ + nNO3-

В ядре находятся микрочастицы серебра. Потенциалопределяющими ионами являются ионы Ag+, противоионами NO3- . Мицелла золя серебра:

гранула мицелла

Заряд гранулы положительный. Правильный ответ 4.

24.Правильный ответ 3.

25.Запишем уравнение реакции получения золя по реакции обмена (конденсационный метод)

СaCl2(избыток) + Na2SO4 → СaSO4 (микрокристаллы) +2NaCl

Соль СaCl2 взята в избытке, значит СaCl2 является

стабилизатором. Запишем уравнение диссоциации стабилизатора. Учтем, что в растворе присутствует n моль СaCl2.

nСaCl2 → nСa 2+ + 2nCl -

Вядре мицеллы находится нерастворимый в воде

микрокристалл СаSO4. Потенциалопределяющими являются ионы адсорбирующиеся в первую очередь: по первому правилу Панета-Фаянса на поверхности полярного сорбента в первую очередь адсорбируются ионы, входящие в состав кристаллической решетки сорбента. Поскольку реакция проводится в избытке хлорида кальция на поверхности микрокристалла, в первую очередь адсорбируются ионы Сa 2+ . В результате этого микрокристалл приобретает положительный заряд; ионы, сообщающие ему этот заряд, называются потенциалопределяющими (ПОИ). Правильный ответ 3.

273

26. Запишем уравнение реакции получения золя по реакции обмена (конденсационный метод)

стабилизатором. Запишем уравнение диссоциации стабилизатора. Учтем, что в растворе присутствует n моль

Na2SO4.

n Na2SO4 → 2nNa + + 2nSO4 2-

В ядре мицеллы находится нерастворимый в воде микрокристалл СаSO4. Потенциалопределяющими являются ионы, адсорбирующиеся в первую очередь: по первому правилу Панета-Фаянса на поверхности полярного сорбента в первую очередь адсорбируются ионы, входящие в состав кристаллической решетки сорбента. Поскольку реакция проводится в избытке сульфата натрия на поверхности микрокристалла, в первую очередь адсорбируются ионы SO4 2-. В результате этого микрокристалл приобретает отрицательный заряд; ионы, сообщающие ему этот заряд, называются потенциалопределяющими (ПОИ). Правильный ответ 1.

27. Соли взяты в равных объемах, но концентрация бромида калия 0,002М больше, чем концентрация нитрата серебра 0,001М, следовательно, бромид калия взят в избытке (стабилизатор).

AgNO3+ KBr(избыток) → AgBr(микрокристаллы) + KNO3

Мицелла золя, образующегося при взаимодействии избытка бромида калия с нитратом серебра, имеет следующее строение:

гранула

мицелла Диффузионный слой мицеллы образован ионами калия.

Правильный ответ 3.

274

28. Концентрации солей одинаковы, но обем взятого раствора хлорида магния 20мл больше, чем объем раствора карбоната натрия 10мл, следовательно, хлорид магния взят в избытке.

MgCl2(избыток) + Na2CO3 → СaCO3 (микрокристаллы) +2NaCl

Построим мицеллу золя карбоната магния, полученную по реакции обмена в избытке хлорида магния (стабилизатор MgCl2). Запишем уравнение диссоциации стабилизатора: nMgCl2 →nMg2+ + 2nCl-

В ядре мицеллы располагается карбонат магния. ПОИ – ионы магния, противоионы - Cl-

гранула

мицелла Диффузионный слой мицеллы образован хлорид-ионами.

Правильный ответ 4.

29.1. 1; 30. 4.

31. Мицелла золя, образующегося при взаимодействии избытка бромида калия с нитратом серебра, имеет следующее строение:

{[mAgBr] ∙ n Br– (n-x) K+ } x-∙x K+ ∙ yH2O

гранула

мицелла Коллоидная частица (гранула) заряжена отрицательно, значит, она будет перемещаться в электрическом поле к положительному электроду. Правильный ответ 3.

32. Мицелла золя, образующегося при взаимодействии избытка нитрата серебра с бромидом калия, имеет следующее строение:

гранула

275

мицелла

Коллоидная частица (гранула) заряжена положительно, значит, она будет перемещаться в электрическом поле к отрицательному электроду. Правильный ответ 1

33.2; 34.2. 3; 35. 4; 36. 1; 37. 3;

38. Построим мицеллу золя карбоната магния, полученную по реакции обмена в избытке хлорида магния (стабилизатор MgCl2). Запишем уравнение диссоциации стабилизатора: nMgCl2 →nMg2+ + 2nCl-

В ядре мицеллы располагается карбонат магния. ПОИ – ионы магния, противоионы - Cl-

гранула

мицелла

Гранула золя заряжена. Коагулирующее действие оказывают ионы противоположного знака. В данном случае – анионы электролита. Правильный ответ 3.

39. Построим мицеллу золя карбоната кальция, полученную по реакции обмена в избытке карбоната натрия (стабилизатор Na2CO3). Запишем уравнение диссоциации стабилизатора:

n Na2CO3→2nNa+ + nCO32-

В ядре мицеллы располагается карбонат магния. ПОИ – ионы магния, противоионы - Cl-

гранула

мицелла Гранула золя заряжена отрицательно. Коагулирующее действие оказывают ионы противоположного знака. В данном случае – катионы электролита.

Правильный ответ 1.

276

40. Построим мицеллу золя оксалата кальция, полученную по реакции обмена в избытке хлорида кальция (стабилизатор СаCl2). Запишем уравнение диссоциации стабилизатора:

nСаCl2 →nСа2+ + 2nCl-

В ядре мицеллы располагается оксалат кальция. ПОИ – ионы кальция, противоионы - Cl-

гранула

мицелла Гранула золя заряжена положительно. Коагулирующее действие оказывают ионы противоположного знака. В данном случае – анионы электролита. Максимальным коагулирующим действием по правилу Щульце-Гарди будет обладать ион с наибольшим по модулю зарядом PO43- .

Правильный ответ 1.

41. Построим мицеллу золя оксалата кальция, полученную по реакции обмена в избытке хлорида кальция (стабилизатор Na2C2O4). Запишем уравнение диссоциации стабилизатора:

n Na2C2O4 →2nNа+ + nC2O42-

В ядре мицеллы располагается карбонат магния. ПОИ – оксалатионы, противоионы - Nа+

гранула мицелла

Гранула золя заряжена отрицательно. Коагулирующее действие оказывают ионы противоположного знака. В данном случае – катионы электролита. Максимальным коагулирующим действием по правилу Щульце-Гарди будет обладать ион с наибольшим зарядом Al3+ . Правильный ответ 2.

277

42. 2; 43. 1; 44. 4; 45. 2; 46. 1; 47. 3; 48. 4

278