Задание 9
Какие дисперсные системы могут образовывать жидкости? Запишите их схематические формулы и приведите примеры.
Решение
Образовывать жидкости могут такие дисперсные системы, в которых дисперсионная среда жидкая.
Дисперсионная среда Ж1:
Ж1-Г2 – пены;
Ж1-Ж2 – эмульсии;
Ж1-Т2 – суспензии или взвеси (низкодисперсные системы);
коллоидные растворы или золи (предельно-высодисперсные).
Задание 37
Рассчитайте суммарную площадь поверхности 1 см3 вещества, раздробленного до кубических частиц с длиной ребра, равной ℓ1=10 мкм. Как изменятся суммарная площадь поверхности и удельная поверхность при дальнейшем дроблении вещества до кубических частиц коллоидной дисперсности с длиной ребра ℓ2=10-7 см? Вычислите степень дисперсности вещества.
Решение
Рассчитаем удельную поверхность вещества до дробления:
, т.к. 10 мкм = 10-5 м.
Суммарная площадь поверхности 1 см3 вещества составит:
, т.к. 1 см = 10-2 м.
При дроблении вещества
Следовательно, при дроблении вещества суммарная площадь поверхности увеличилась в 1000 раз, а удельная поверхность увеличилась в 10000 раз:
;
.
Вычислим степень дисперсности , для кубических частиц a = l:
, т.к. 1 мкм = 10-4 см;
.
Задание 70
Изобразите схему строения коллоидной мицеллы, полученной при взаимодействии сильноразбавленных растворов ZnCl2 с NaOH при небольшом избытке в первом случае первого вещества, во втором случае – второго вещества. Запишите формулы коллоидных мицелл.
Решение
При взаимодействии растворов ZnCl2 и NaОН происходит следующая реакция:
ZnCl2+ 2NaОН → 2NaCl + Zn(OH)2↓
Нерастворимое вещество будет образовывать ядро коллоидной частицы. Поскольку в первом случае в избытке находится ZnCl2, значит именно это вещество будет являться стабилизатором золя, образуя следующие ионы:
ZnCl2=Zn2+ +2Cl-
На поверхности ядра в первую очередь будут сорбироваться ионы Zn2+, идентичные ионам, образующим кристаллическую решетку ядра, а затем уже ионы Cl-, формирующие две части слоя противоионов – адсорбционную и диффузную:
1 – ядро; |
|
2 – двойной электрический слой; |
|
3 – его адсорбционная часть; |
|
4 – его диффузная часть; |
|
5 – потенциалопределяющий слой (Zn2+); |
|
6 – слой противоионов (Cl-).
|
Формула коллоидной мицеллы будет иметь следующий вид:
{mZn(OH)2 · nZn2+ · (n - х) Cl- }х Cl-.
Во втором случае, при избытке NaOH, функцию стабилизатора будет выполнять NaOH:
NaOH → Na++ OH--.
Ядро коллоидной мицеллы также будет состоять из ассоциатов молекул нерастворимого вещества Zn(OH)2, однако во втором случае потенциалопределяющий слой образуют ионы OH-, а слой противоионов – Na+:
1 - ядро;
2 - двойной электрический слой;
3 - его адсорбционная часть;
4 - его диффузная часть;
5 - потенциалопределяющий слой (OH-);
6 - слой противоионов (Na+).
Формула коллоидной мицеллы:
{mZn(OH)2 · nOH- · (n - х)Na+ }х Na+