10 Электрические свойства коллоидных систем
10.1 Решение типовой задачи
1) Написать строение мицеллы золя, полученного смешением 10 мл 0,1н раствора AgNO3 и 5 мл 0,01н раствора KCl.
Решение: Уравнение реакции, приводящее к получению золя:
AgNO3 + KCl AgCl + KNO3 + (AgNO3)
остаток
Ядро мицеллы состоит из нерастворимого вещества – AgCl. Хлорид серебра имеет ионную кристаллическую решетку, состоит из ионов Ag+ и Cl-. Состав ядра - m AgCl (m – несколько, некоторое число).
Установим, какое из веществ находится в избытке. В избытке - AgNO3.
Сравним ионы вещества, находящиеся в растворе в избытке, с ионами, входящими в состав ядра.
Ядро Ag +Cl-
Вещество в избытке Ag+NO3-
Одноименные или близкие по химической природе ионы могут быть ионами-стабилизаторами (потенциалопределяющими ионами). Ионы-стабилизаторы в данном случае Ag+. Запишем выделенные две части мицеллы – ядро и слой потенциалопределяющих ионов. В нашем случае это (mAgCl)nAg+.
Заряд образующейся системы – положительный.
Выберем противоионы. Это тоже ионы вещества, находящегося в избытке. В данном случае AgNO3 дает:
Ag+ NO3-
потенциалопределяющие ионы противоионы
Продолжить схему строения мицеллы, записав слой противоионов:
ядро потенциалопределяющие ионы противоионы
mAgCl nAg+ (n-х)NO3-
Число противоионов должно быть столько, сколько их необходимо для полной нейтрализации зарядов потенциалопределяющих ионов. Часть противоионов (n-x) находятся в адсорбционном слое, а другая часть (х) из-за теплового движения и действия молекул растворителя – в диффузионном слое.
Ядро с адсорбционным слоем образуют компактную частицу – гранулу. Обычно, гранула – это заряженная частица.
mAgCl nAg+ (n-х)NO3-
ядро незаряжено положительно отрицательно
заряженный слой заряженный слой
Поскольку n(n-x), то вся система заряжена положительно.
Формула мицеллы будет:
2) Вычислить величину потенциала гидрозоля трехсернистого мышьяка, если градиент внешнего поля при электрофорезе составил 3,5 В/см, а скорость перемещения частиц золя равнялась 0,002 см/с.
Решение: потенциал, связанный с зарядом коллоидной частицы, - важнейшая характеристика устойчивости золя. Величину потенциала находят по данным электрофореза с использованием формулы:
,
где - вязкость, пуазы;
u – скорость перемещения частиц, см/сек;
Н – градиент внешнего поля, В/см;
D – диэлектрическая проницаемость среды.
Подставляя в формулу = 3,14, (для воды) 0,01 пуаз, D=81 и учитывая множитель 3002, получим:
B = 139,55 u/Н.
Подставляя в формулы данные задачи, получим:
B = 139,55 0,002 : 3,5 = 0,0797 В = 79,7 мВ.
Таблица 1
Номера вопросов для контрольной работы по органической химии, физической и коллоидной химии
|
Предпоследняя цифра шифра |
Последняя цифра шифра |
||||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
|
0 |
1,13,21,35, 46,59,69,80,90,100 |
2,14,30 36,47,60, 68,78,88,98 |
3,15,29, 37,48,58, 67,78,85,97 |
4,16,28, 38,49,57, 66,77,81,95 |
5,17,27, 39,50,56, 65,76,85,92 |
6,18,26,40, 41,55,64,75,81,100 |
7,19,25, 34,42,54, 63,74,90,97 |
8,20,24, 33,43,53, 62,73,85,92 |
9,12,23,32, 44,52,61,72, 89,91 |
10,11,22, 31,45,51, 70,71,88,91 |
|
|
1 |
2,12,29,40, 42,58,70,79,89,99 |
3,13,38, 39,43,59, 69,78,87,97 |
4,14,27, 38,44,60, 68,77,83,99 |
5,15,26, 37,45,51, 67,76,85,93 |
6,16,25, 36,46,52 66,75,84,96 |
7,17,24, 35,47,53, 65,74,82,99 |
8,18,23, 34,48,52, 64,73,89,94 |
9,19,22, 32,49,54, 63,72,84,93 |
10,20,21, 31,50,51, 62,71,88,92 |
1,11,30, 33,41,55, 61,80,85,92 |
|
|
2 |
3,11,30,39, 45,57,68,78,88,98 |
4,12,29, 38,46,58, 69,77,86,96 |
5,13,28,37, 47,59,70,76,81,100 |
6,14,27, 36,48,60, 66,75,84,99 |
7,15,26, 35,49,51, 67,74,82,100 |
8,16,25, 34,50,52, 64,73,84,98 |
9,17,24, 33,44,53, 65,72,88,93 |
10,18,23, 31,42,55, 61,71,83,94 |
1,19,22, 33,43,54, 63,80,87,93 |
2,20,21, 32,44,56, 62,79,87,99 |
|
|
3 |
4,15,22, 38,44,56, 67,77,87,97 |
5,16,21, 37,43,57, 66,76,85,95 |
6,17,23, 36,42,58, 65,75,88,92 |
7,18,30, 36,41,59, 68,74,86,94 |
8,19,29, 34,45,60, 69,73,88,95 |
9,20,28, 33,46,51, 70,72,83,97 |
10,14,24, 31,47,55, 61,71,87,92 |
1,13,25, 39,48,52, 62,80,82,95 |
2,11,26, 40,49,53, 63,79,86,94 |
3,12,27,32, 50,54,64,78, 89,100 |
|
|
4 |
5,18,23, 37,43,55, 66,76,86,96 |
6,13,22, 36,42,56, 65,75,84,94 |
7,14,21, 35,41,57, 64,74,86,93 |
8,15,24, 34,44,58, 63,73,87,92 |
9,16,30, 33,47,59, 62,72,87,94 |
10,17,25, 31,45,60, 61,71,85,96 |
1,12,26, 32,46,54, 67,80,86,91 |
2,19,27, 38,50,51, 68,79,81,96 |
3,11,28, 39,48,52, 69,78,85,95 |
4,20,29,40, 49,53,70,71, 84,98 |
|
|
5 |
6,20,28, 36,42,54, 65,75,85,95 |
7,16,27, 35,41,55, 64,74,83,93 |
8,17,30, 34,43,56, 63,73,87,95 |
9,18,29, 33,46,57, 62,72,83,98 |
10,15,26, 31,44,58, 61,77,86,98 |
1,14,21, 32,48,59, 69,80,87,95 |
2,13,22, 40,45,60, 68,79,85,93 |
3,19,23, 37,47,53, 70,78,80,97 |
4,12,24, 38,49,53, 66,77,84,96 |
5,11,25,39, 48,58,67,76, 83,97 |
|
|
Предпоследняя цифра шифра |
Последняя цифра шифра |
||||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
|
6 |
7,11,24, 35,41,53, 64,74,84,94 |
8,12,23, 34,42,54, 63,73,82,92 |
9,13,22, 33,50,55, 62,72,89,91 |
10,16,27, 31,43,56, 61,71,88,97 |
1,15,21, 32,48,57, 70,80,89,93 |
2,14,27, 39,49,58, 69,79,86,94 |
3,17,25, 36,44,59, 69,78,84,96 |
4,18,26, 40,45,60, 67,77,86,98 |
5,19,29, 37,46,58, 65,76,83,89 |
6,20,28, 38,47,57, 66,75,86,96 |
|
|
7 |
8,14,30, 34,47,52, 63,73,83,93 |
9,15,29, 40,48,53, 62,72,81,91 |
10,19,28, 39,49,54, 61,71,84,96 |
1,20,21, 38,50,55. 70,80,89,96 |
2,12,22, 37,43,56, 61,79,81,97 |
3,13,23, 36,42,57, 62,76,88,93 |
4,16,27,35, 41,58,63,77,83,100 |
5,17,24, 33,45,59, 64,76,87,99 |
6,18,25, 32,44,60, 66,75,82,97 |
7,11,26. 31,46,58, 65,74,81,95 |
|
|
8 |
9,12,25, 33,48,51, 62,72,82.92 |
10,11,29,31,49,52,61,71,90,100 |
1,18,24, 39,50,53, 66,80,82,98 |
2,17,22, 32,47,54, 64,79,82,91 |
3,14,23, 38,46,55, 63,78,83,91 |
4,15,26, 37,45,56, 67,77,89,92 |
5,20,21, 39,44,57, 70,76,82,95 |
6,16,28, 34,43,58, 65,75,88 |
7,13,27, 35,42,59, 64,74,81,98 |
8,19,30, 36,41,60, 68,73,89,94 |
|
|
9 |
10,13,30, 32,49,60, 61,71,81,91 |
1,17,24, 31,50,59, 70,80,89,99 |
2,16,25, 40,48,58, 69,79,83,90 |
3,20,28,39,46,57,68,78, 90,100 |
4,11,28, 40,47,56, 67,77,90,99 |
5,18,22, 38,45,55, 66,76,90,91 |
6,19,29, 37,41,54, 65,75,81,99 |
7,12,21,35, 42,53,64,74,89,100 |
8,14,30, 36,43,52, 63,73,90,99 |
9,15,23, 33,44,51, 62,72,90,93 |
|