Задача №1

Для добування золю сульфату барію змішали 15мл 0,025н ВаСl₂ та 85мл 0,005н розчину K₂SO₄. Складіть формулу міцели добутого колоїдного розчину.

Дано:

V(BaCl₂) = 15мл

C_н(BaCl₂) = 0,025моль/л

V(K₂SO₄) = 85мл

C_н(K₂SO₄) = 0,005моль/л

Скласти формулу міцели

Розв’язування:

1. Складаємо рівняння реакції, що відбувається.

K₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2KCl

2K⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + 2Cl^- → BaSO₄↓ + 2K⁺ + Cl^-

SO₄^2- + Ba²⁺ → BaSO₄↓

2. Визначаємо, який з розчинів узятий в надлишку:

n_екв.(K₂SO₄) = 85 ∙ 0,005 = 0,425ммоль

n_екв.(BaCl₂) = 15 ∙ 0,025 = 0,375ммоль

У надлишку в розчині ‑ K₂SO₄

3. Складаємо формулу міцели золю.

Агрегат міцели складають частинки дрібнокристалічного осаду сульфату барію (BaSO₄). Ядром колоїдних частинок золю BaSO₄ адсорбуються переважно іони SO₄^2-, тому що вони входять до складу осаду BaSO₄ (агрегат) та сульфат-іони визначають заряд гранули (2х-).

Міцела має вигляд:

{ m (Ba SO₄) n SO₄^2- 2 (n – x) K⁺ }^2х- 2x K⁺

агрегат адсорбційний шар дифузійний шар

ядро

гранула

Задача №2

Який об’єм 0,002Н розчину AgNO₃ потрібно добавити до 20мл 0,001Н KI, щоб одержати позитивно заряджений золь йодиду срібла? Скласти формулу міцели.

Дано:

C_н(AgNO₃) = 0,002 моль/л

V(KI) = 20 мл

C_н(KI) = 0,001 моль/л

Обчислити:

V(AgNО₃) – ?

Розв’язування:

AgNO₃ + KI → KNO + AgI

Ag ⁺ + NO₃^- + K⁺ + I^- → K⁺ + NO₃^- + AgI

Ag ⁺ + I^- → AgI

Позитивно заряджений золь йодиду срібла утворюється при дії надлишку AgNO₃ на осад AgI.

Формула міцели:

{ m (AgI) n Ag⁺ (n – x) NO₃^- }^х+ x NO₃^-

C_н(AgNO₃) ∙ V(AgNO₃) = C_н(KI) ∙ V(KI)

V(AgNO₃) =

Відповідь: для одержання позитивно зарядженого золю йодиду срібла потрібно добавити більше 10мл 0,002Н розчину AgNO₃.

5.2. Обчислення порогів коагуляції колоїдних розчинів Теоретичні положення

• Коагуляція ‑ це процес злипання частинок дисперсної фази при втраті системою агрегативної стійкості.

• Мінімальну молярну концентрацію речовини еквівалента електроліту (в ммоль/л), яка викликає за певний проміжок часу коагуляцію колоїдного розчину, називають порогом коагуляції.

• Поріг коагуляції можна розрахувати за формулою:

• Величину, обернену до порогу коагуляції, називають коагулюючою здатністю, позначають КЗ.

• Коагулюючу дію виявляє не вся молекула електроліту, а лише той з її іонів, що має заряд, протилежний заряду гранули (іон – коагулятор).

Задача №3

До початку явної коагуляції 5мл золю Al(OH)₃ потрібно добавити 0,5мл 0,01н розчину Na₂SO₄. Обчислити поріг коагуляції золю.

Дано:

V(золю Al(OH)₃) = 5мл

V(Na₂SO₄) = 0,5мл

C_н(Na₂SO₄) = 0,01моль/л

Обчислити:

ПК ‑ ?

Розв’язування: Записуємо формулу для обчислення пк золю:

n_екв. = 0,5 ∙ 0,01 = 0,005 ммоль

Загальний об’єм розчину (золь + розчин електроліту):

V(розчину) = 5 + 0,5 = 5,5 мл

Обчислимо поріг коагуляції колоїдного розчину:

ПК =

Відповідь: поріг коагуляції золю складає 0,909ммоль/л

Задача №4

У першу колбу, що містить 100мл золю гідроксиду заліза (ІІІ), до початку явної коагуляції добавили 10,5мл 1Н розчину хлориду калію, в другу – 62,5мл0,01Н розчину ортофосфату натрію. У якій колбі швидше відбуватиметься коагуляція?. Обчислити пороги коагуляції золів. Який з електролітів виявляє більшу коагулюючу дію. Який заряд має гранула?

Дано:

V(золю Fe(OH)₃) = 100мл

V(КСІ) = 10,5мл

C_н(КСІ) = 1моль/л

V(Na₃РO₄) = 62,5мл

C_н(Na₃РO₄) = 0,01моль/л

Обчислити:

ПК₁ ‑ ?

ПК₂ ‑?