Лабораторная работа «Коллоидные растворы»

1. Получение эмульсии масла в воде. Налить в пробирку 1мл воды, добавить 8капель растительного масла, закрыть пробкой и сильно встряхнуть. Устойчива ли образовавшаяся эмульсия двух жидкостей? Добавить в пробирку 8капель 1%-го раствора мыла и опять сильно встряхнуть ее. Объяснить наблюдение. Какую роль выполняют молекулы мыла в данном опыте?

2. Получение золя серы. К 0,5г серы (в пробирке) прилить 1мл этилового спирта. Энергично взбалтывать содержимое пробирки в течение 15минут (при этом образуется насыщенный раствор серы в спирте). Часть приготовленного раствора с помощью пипетки осторожно по каплям при перемешивании добавить к 5мл воды. Каков внешний эффект?

Отобрать по 0,5мл полученного золя в две пробирки, затем в одну прилить 0,5мл воды, в другую – 0,5мл раствора хлорида бария и обе пробирки нагреть на водяной бане. Что происходит? Почему?

3. Получение и исследование золя гидроксида железа(III).

а). Синтез. В конической колбе нагреть до кипения 40мл воды и добавить к ней по каплям при постоянном перемешивании 4мл 1%-го хлорида железа(III). Полученный раствор прокипятить в течение 8–12мин. Что наблюдается? Почему? Написать уравнение реакции и изобразить схему мицеллы гидроксида железа. Золь сохранить для опытов«б» и «в».

б). Определение знака заряда коллоидной частицы методом капиллярного анализа. Метод основан на том, что поверхность фильтровальной бумаги при погружении в воду заряжается отрицательно, поэтому при движении воды вверх по полоске бумаги (под действием капиллярных сил) отрицательно заряженные коллоидные частицы будут перемещаться вверх вместе с водой, а положительно заряженные свяжутся бумагой и выше подниматься не будут.

В стакан на 100мл налить 20мл приготовленного золя гидроксида железа(III), добавить краситель (лакмус, конго красный или метиленовый синий) и опустить в раствор край полоски фильтровальной бумаги. Через час сравнить высоту подъема по бумаге воды (с красителем) и гидроксида железа(III). Какой знак заряда частиц?

в). Коагуляция золя гидроксида железа(III). Налить в 6пробирок по 2мл золя, полученного в опыте«а», и добавить в каждую пробирку по 2мл 0,1н растворов соответственно NaCl, BaCl₂, AlCl₃, Na₂SO₄ и NaH₂PO₄ . Что наблюдается? Как зависят коагулирующие свойства электролита от знака и величины заряда его ионов? (Как вызвать пептизацию осадка?). Повторить опыт коагуляции дигидрофосфатом натрия, но предварительно добавить в коллоидный раствор гидроксида железа(III) 5капель 0,5%-го раствора желатина. Объяснить наблюдение.

Вопросы к семинару

1. Классификация растворов по степени дисперсности растворенного вещества. Гидрофильная и гидрофобная коллоидная система. Чем отличаются золи от истинных растворов и от суспензий?

2. Строение коллоидной частицы. Что называется мицеллой?

3. Написать схемы строения мицелл: а) кремниевой кислоты, полученной гидролизом соли щелочного металла; б) хлорида серебра, синтезированного взаимодействием раствора нитрата серебра с избытком хлорида натрия; в) сульфида кадмия, полученного действием на раствор сульфата кадмия избытком сероводорода.

4. Адсорбционная способность коллоидных растворов.

5. Коагуляция коллоидного раствора. Каковы ее причины? Почему нагревание способствует разрушению золей?

6. Способы получения коллоидных растворов. Процесс пептизации. Что такое ПАВ, как они действуют? Как предупредить образование коллоидных растворов при осаждении и промывании осадков? Электрофорез, электроосмос, диализ. Почему при длительном диализе происходит разрушение золя?

7. Коагулирующая способность электролита? Какой из электролитов: или , имеет больший порог коагуляции? для какого золя?

8. Пороги коагуляции для золя равны (в моль/л): , , , . Какой заряд имеют частицы золя?

9. В каких случаях при добавлении электролита происходит коагуляция, а в каких – пептизация? Экспериментальное определение знака заряда коллоидной частицы. Что такое взаимная коагуляция?