7. Коллоидные растворы
Пример 1. Для золя, полученного по реакциям:
1) AgNO3(изб) + KI→ AgI + KNO3 2) AgNO3 + KI(изб) → AgI + KNO3 указать: а) заряд коллоидной частицы
б) потенциалопределяющий ион
в) противоионы
г) внесением катионов или анионов электролита можно вызвать коагуляцию?
Решение. Коллоидные растворы это гетерогенная система, состоящая из множества мелких частиц какого–либо вещества, находящихся во взвешенном состоянии в однородной среде. Золи - жидкие коллоидные системы с частицами дисперсной фазы (мицеллами), свободно и независимо друг от друга перемещающимися в процессе броуновского движения. Процесс укрупнения частиц, потеря агрегативной устойчивости золя называется коагуляцией. Коагуляция золя приводит к потере его кинетической устойчивости, которая выражается в образовании осадка.
По таблице 2 «Растворимость важнейших солей в воде» определяем, что золем является AgI↓.
1) AgNO3(изб) + KI→ AgI + KNO3
а) Ядро состоит из электронейтрального агрегата частиц с адсорбированными ионами элементов, входящих в состав ядра (Ag+). После образования коллоидного раствора останется избыток Ag+ и NO3-. Так как в состав AgI↓ входит Ag+, то именно Ag+ будет адсорбироваться на поверхности, благодаря чему поверхность приобретет положительный заряд.
б) Специфически адсорбирующиеся ионы (Ag+) называют потенциалопределяющими: от них зависят знак и величина потенциала поверхности.
в) К положительно заряженной поверхности притягиваются противоионы NO3-. Адсорбированные ионы и противоионы с растворителем образуют адсорбированный слой. Суммарно заряд частицы равен разности зарядов адсорбированных ионов и противоионов. Вокруг частиц находится диффузный слой ионов, заряд которых равен заряду коллоидной частицы. Коллоидная частица и диффузный слой образуют электронейтральную мицеллу.
г) Коагуляцию можно вызвать, устранив одноименный заряд коллоидной частицы и защитную гидратную оболочку. Этого можно достигнуть путем введения в коллоидную систему электролита, имеющего противоионы по отношению к заряженным коллоидным частицам. При этом противоионы полностью нейтрализует заряд потенциалопределяющих ионов, т. е. коллоидная частица станет незаряженной. Гидратная оболочка частицы в значительной мере разрушается, и коллоидные частицы становятся незащищенными, при столкновениях слипаются, укрупняются. В нашем случае противоионами являются NO3- то есть анионы электролита.
2) AgNO3 + KI(изб) → AgI + KNO3
а) После образования коллоидного раствора останется избыток К+ и I-. Так как в состав AgI↓ входит I-, то именно I- будет адсорбироваться на поверхности, благодаря чему поверхность приобретет отрицательный заряд.
б) В нашем случае ионы I- называют потенциалопределяющими.
в) К отрицательно заряженной поверхности притягиваются противоионы К+.
г) Коагуляцию можно вызвать внесением противоионов, т. е. катионов электролита.
Задание: указать для золя, полученного по заданной реакции:
а) заряд коллоидной частицы
б) потенциалопределяющий ион
в) противоионы
г) внесением катионов или анионов электролита можно вызвать коагуляцию?
|
№ задачи |
Уравнение реакции |
|
201 |
Ba(NO3)2(изб) + Na2SO4→ BaSO4 + 2NaNO3 |
|
202 |
BaCl2(изб) + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl |
|
203 |
BaCl2 + H2SO4(изб) → BaSO4 + 2HCl |
|
204 |
AgNO3 + NaCl(изб) → AgCl + NaNO3 |
|
205 |
AgNO3(изб) + NaCl → AgCl + NaNO3 |
|
206 |
Ba(NO3)2 + Na2SO4(изб) → BaSO4 + 2NaNO3 |
|
207 |
Ba(NO3)2(изб) + Na2SO4→ BaSO4 + 2NaNO3 |
|
208 |
Na2CО3(изб) + MgSO4→ Na2 SO4 + Mg CО3 |
|
209 |
Na2CО3 + MgSO4(изб)→ Na2 SO4 + Mg CО3 |
|
210 |
СаSO4 + К2CО3(изб)+ → СаCО3 + К2 SO4 |
|
211 |
СаSO4 (изб) + К2CО3+ → СаCО3 + К2 SO4 |
|
212 |
BaCl2 + Na2SO4(изб) → BaSO4+ 2NaCl |
|
213 |
BaCl2(изб) + Na2SO4 → BaSO4+ 2NaCl |
|
214 |
СаSO4 (изб) + К2CО3+ → СаCО3 + К2 SO4 |
|
215 |
MgSO4 + Na2CО3(изб) → MgCО3 + Na2 SO4 |
|
216 |
Na2CО3 + MgSO4(изб)→ Na2 SO4 + MgCО3 |
|
217 |
BaCl2 + Na2SO4(изб) → BaSO4 + 2NaCl |
|
218 |
BaCl2(изб) + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl |
|
219 |
NaCl(изб) +AgNO3 → NaNO3 + AgCl |
|
220 |
AgNO3(изб) + NaCl → AgCl + NaNO3 |