5. Изобразите формулы двух мицелл гидрозоля с, полученного из растворов веществ а и в в случае избытка вещества а или в. А - k3(Fe(cn)6), в - AgNo3, с - Ag3(Fe(cn)6)

K₃(Fe(CN)₆)+ 3 AgNO₃ = Ag₃(Fe(CN)₆) ↓ + 3 KNO₃

1.Пусть в избытке K₃(Fe(CN)₆)

{m[Ag₃(Fe(CN)₆)]n*Fe(CN)₆^3-*3(n-x)K⁺}^3x-*3xK⁺.

2. Пусть в избытке AgNO₃

{m[Ag₃(Fe(CN)₆)]n*Ag⁺(n-x)* NO₃^-}^x+*xNO₃^-.

6. Изобразите графически изменение ζ-потенциала для золя MnO2 (стабилизатор Na2s2o3) при добавлении к нему электролитов NaCl, AgNo3, kMnO4, Na2s2o3 .

Этот золь получают по уравнению: 8KMnO₄ +3 Na₂S₂O₃+ Н₂О = MnO₂↓+ К₂SO₄+КОН + 3 Na₂SO₄.

Если вносимые в систему электролиты являются индифферентными – не содержат таких ионов, которые были бы способны к специфической адсорбции на частицах по правилу Панета-Фаянса. Тогда повышение ионной силы оказывает двойное действие: уменьшение толщины диффузного слоя противоионов (d), сдвиг противоионов между плотным и диффузным слоями в сторону плотного слоя (уменьшение х – заряда частиц).

И то, и другое приводит к снижению -потенциала. Если это снижение достаточно сильное, дисперсные частицы начинают коагулировать.

Коагуляция – важный процесс, и требует отдельного рассмотрения. Здесь же упомянем очевидное правило Шульце-Гарди:

- коагулирующим действием обладают ионы, заряженные противоположно заряду частицы;

- сила коагулирующего действия возрастает с увеличением заряда ионов;

- при одинаковом заряде ионов коагулирующее действие возрастает с увеличением радиуса иона.

Билет 9.

1. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации пав. Уравнение Шишковского, физический смысл его констант и методы их определения.

П оверхностно-активные вещества – вещества, которые при адсорбции на границе раздела понижают ее поверхностное натяжение. Такие вещества имеют тенденцию переходить из объема раствора на его поверхность, т. е. происходит их концентрирование на межфазной поверхности. Зависимость поверхностного натяжения раствора от концентрации растворенного вещества при постоянной температуре называется изотермой поверхностного натяжения. ПАВ обладают следующими свойствами: их поверхностное натяжение меньше поверхн. натяжения растворителя; они характеризуются малой растворимостью. При увеличении концентрации ПАВ в растворе его поверхностное натяжение уменьшается по экспоненциальному закону и выходит на плато (прямую) при некоторой концентрации, отвечающей полному заполнению поверхностного слоя молекулами ПАВ. На рисунке изотерма поверхностного натяжения.

Математическое описание зависимости σ(С) дает уравнение Шишковского, полученное экспериментально при исследовании водных растворов жирных кислот:

Приравняем выражения для ленгмюровской и гиббсовской адсорбций, что вполне справедливо для разбавленных растворов:

Разделим переменные и проинтегрируем:

– это уравнение является теоретическим аналогом эмпирического уравнения Шишковского, которое было им получено при исследовании зависимости поверхностного натяжения водных растворов одноосновных карбоновых кислот от их концентрации:

константа, одинаковая для всех членов одного гомологического ряда и мало изменяющаяся для различных рядов с неразветвленными цепями, в – константа адсорбционного равновесия, индивидуальная для каждого ПАВ. Согласно уравнению Шишковского, с ростом с ПАВ σ убывает по логарифмическому закону. При умеренных концентрациях это справедливо. Но для больших концентраций получаем неверный результат: при с→∞ σ стремится к отрицательным значениям, чего, конечно, не может быть. В этом – недостаток данного уравнения. Однако если перейти к поверхностной активности, указанный недостаток становится не столь заметным.С помощью уравнений Гиббса и Ленгмюра можно прояснить физический смысл констант a и b. Константа a связана с величиной максимальной адсорбции a = RTГ_max и не зависит от длины углеводородного радикала молекулы ПАВ только при условии вертикальной ориентации дифильных молекул и их плотной упаковки. Константа b из уравнения Шишковского совпадает с величиной поверхностной активности из уравнения Ленгмюра.