Студопедия
Контакти
 


Тлумачний словник

Реклама: Настойка восковой моли




Авто | Автоматизація | Архітектура | Астрономія | Аудит | Біологія | Будівництво | Бухгалтерія | Винахідництво | Виробництво | Військова справа | Генетика | Географія | Геологія | Господарство | Держава | Дім | Екологія | Економетрика | Економіка | Електроніка | Журналістика та ЗМІ | Зв'язок | Іноземні мови | Інформатика | Історія | Комп'ютери | Креслення | Кулінарія | Культура | Лексикологія | Література | Логіка | Маркетинг | Математика | Машинобудування | Медицина | Менеджмент | Метали і Зварювання | Механіка | Мистецтво | Музика | Населення | Освіта | Охорона безпеки життя | Охорона Праці | Педагогіка | Політика | Право | Програмування | Промисловість | Психологія | Радіо | Регилия | Соціологія | Спорт | Стандартизація | Технології | Торгівля | Туризм | Фізика | Фізіологія | Філософія | Фінанси | Хімія | Юриспунденкция

Колоїдні розчини. Будова колоїдних міцел

ДИСПЕРСНІ СИСТЕМИ

 

Дисперсні системи – це гетерогенні системи з високим ступенем дисперсності частинок. Вони різноманітні за своєю природою, мають різні властивості і складаються з двох або більше фаз. Якщо система двокомпо- нентна, то один з компонентів називається дисперсною фазою, а другий – дисперсійним середовищем. До дисперсних систем відносяться суспензії, аерозолі, емульсії, піни, порошки, колоїдні розчини та інші.

 

Колоїдні розчини (золі) – це високодисперсні гетерогенні системи, в яких дисперсна фаза представлена не молекулами, а агрегатами, що складаються з великої кількості молекул важкорозчинної речовини. Розміри частинок колоїдних розчинів дорівнюють 10-5 - 10-7 см. Ці розчини термодинамічно нестійкі і мають велику вільну поверхневу енергію.

Відповідно до міцелярної теорії будь-який колоїдний розчин складається з міцел і дисперсійного середовища. В основі міцели лежить важкорозчинний у даному дисперсійному середовищі агрегат, який складається з великої кількості мікрокристалів. Поверхня агрегату за рахунок вільної поверхневої енергії адсорбує з оточуючого середовища відповідно до правила Панета-Фаянса переважно ті іони, що мають з ним спільні хімічні елементи. Іони, адсорбовані агрегатом, називають потенціалвизначаючими. Разом з агрегатом вони утворюють ядро. Ядро притягує до себе з розчину протиіони, на які діють дві сили: електростатична та дифузійна. Під дією електростатичної сили протиіони притягуються до ядра. Дифузійна сила розсіює протиіони по всьому розчину. В результаті сумісної дії цих сил одна частина протиіонів міцно зв¢язується з ядром колоїдної частинки, утворюючи щільний адсорбційний шар. Ядро з частиною міцно зв¢язаних протиіонів називається колоїдною частинкою. Вона має заряд, обумовлений потенціалвизначаючими іонами. Друга частина протиіонів утворює дифузійний шар, який доволі слабко зв¢язаний з ядром. Колоїдна частинка разом із дифузійним шаром називається міцелою, яка в цілому електронейтральна.

До основних умов отримання колоїдних розчинів відносяться: мала розчинність дисперсної фази у дисперсійному середовищі; певний ступінь дисперсності частинок; наявність у системі стабілізатора. Стабілізатор – це речовина, яку спеціально вводять у систему, або одна з вихідних речовин, що знаходиться у надлишку, іони якої можуть добудувати кристалічну гратку або переважно адсорбуватись на поверхні агрегату.



Интернет реклама УБС

Будову міцели можна зобразити у вигляді формули. Наприклад, гідрозоль Fe(OH)3 має наступну будову, якщо стабілізатором є FeOCl. Агрегат міцели складається з молекул Fe(OH)3. Стабілізатор дисоціює на іони за схемою: FeOCl = FeO+ + Cl-. Агрегат адсорбує на своїй поверхні іони FeO+. Ядро притягує протиіони Cl- з оточуючого середовища. Дифузійний шар утворюють також іони Cl-. Формула міцели такого золю має вигляд:

{[m Fe(OH)3].n FeO+.(n-x) Cl-}.x Cl- ,

де m – кількість молекул в агрегаті частинки; n – кількість потенціалвизначаючих іонів стабілізатора, адсорбованих поверхнею агрегату; (n – x) –кількість протиіонів, які входять в адсорбційний шар; х – кількість протиіонів, які утворюють дифузійний шар.

 

Розв¢язання типових задач

 

Задача 1. Напишіть формулу міцели гідрозолю кремнезему.

Розв¢язання.Поверхня агрегату міцели кремнезему, що складається з m молекул SiO2, реагуючи з оточуючою його водою, утворює метакремнійову кислоту H2SiO3. Метакремнійова кислота – слабкий електроліт, що дисоціює на іони за схемою H2SiO3 = 2H+ + SiO32- і виконує роль стабілізатора. Формула міцели такого золю має вигляд

{[m SiO2].n SiO23-.2(n – x) H+}.2x H+,

де m – кількість молекул в агрегаті міцели; n – кількість потенціалвизначаючих іонів стабілізатора, адсорбованих поверхнею агрегату; (n – x) – кількість протиіонів, що входять в адсорбційний шар; x – кількість протиіонів, які утворюють дифузійний шар.

Задача 2. Напишіть формулу міцели золю йодиду срібла, якщо стабілізатором є розчин азотнокислого срібла. Вкажіть заряд колоїдної частинки, агрегат, ядро, колоїдну частинку і міцелу.

Розв¢язання. Основу міцели складає m молекул AgI. Стабілізатор дисоціює на іони за схемою AgNO3 = Ag+ + NO3-. На поверхні агрегату з розчину AgNO3 адсорбується n іонів Ag+, які називаються потенціалвизначаючими. Протиіонами будуть іони NO3-. Міцела золю AgI буде мати наступну формулу:

{[m AgI].n Ag+.(n-x) NO3-}+.x NO3-.

агрегат

ядро

колоїдна частинка

міцела

Знак заряду колоїдної частинки визначається знаком заряду потенціалвизначаючих іонів. Таким чином, колоїдна частинка буде мати позитивний заряд. Критерієм правильності написання міцели є її електронейтральність: n (позитивних зарядів) = [(n – x) + x] (негативних зарядів), тобто число позитивних зарядів повинно дорівнювати числу негативних зарядів.

Задача 3. При отриманні золю CdS змішали 5 мл 0,03н. розчину CdCl2 з 30 мл 0,01н. розчину H2S. Напишіть формулу міцели отриманого золю та вкажіть заряд колоїдної частинки.

Розв¢язання. При змішуванні речовини прореагують між собою за рівнянням

CdCl2 + H2S = CdS + 2HCl.

Агрегатом міцели буде важкорозчинна сполука CdS. Будова міцели і заряд колоїдної частинки залежать від того, який з реагентів буде у надлишку. Розрахуємо кількість моль-еквівалентів кожного реагенту за рівнянням

де Ci - молярна концентрація еквівалентів, моль-екв/л; Vi - об¢єм розчину, мл.

моль-екв.

моль-екв.

Так як >, то у надлишку знаходиться реагент H2S, який і буде виконувати роль стабілізатора. Припустимо, що H2S дисоціює на іони за наступною схемою: H2S = 2H+ + S2-. За цих умов формула міцели буде мати вигляд

{[m CdS] n S2-.2(n-x) H+}-.2x H+.

Колоїдна частинка матиме негативний заряд, так як потенціалвизначаючими іонами в даному випадку будуть іони S2-.

Задача 4. Який об¢єм 0,01н. розчину KBr треба додати до 10 мл 0,25н. розчину AgNO3, щоб колоїдні частинки золю AgBr мали позитивний заряд? Напишіть формулу міцели цього золю.

Розв¢язання.Між реагентами протікає реакція

KBr + AgNO3 = AgBr + KNO3.

Щоб отримати золь з позитивно зарядженими частинками, необхідно мати у надлишку розчин AgNO3. У відповідності до закону моль-еквівалентів С1.V1 = C2.V2. З цього рівняння визначимо об¢єм KBr, який прореагує з 10 мл 0,25н. розчину AgNO3.

мл розчину KBr.

Щоб розчин AgNO3 був у надлишку, необхідно додати до нього об¢єм KBr менший за 250 мл. В цьому випадку отриманий золь буде мати негативно заряджені частинки. Будова золю AgBr відповідатиме наступній формулі

{[m AgBr] .n Ag+.(n-x) NO3-}.x NO3-.

 

 


Читайте також:

  1. II. Будова доменної печі (ДП) і її робота
  2. Агрегативна стійкість і коагуляція колоїдних розчинів
  3. Анатомічна будова кісток вільної нижньої кінцівки
  4. Анатомо-фізіологічна перебудова організму підлітка
  5. Анатомо-фізіологічна перебудова організму підлітка та її вплив на його психологічні особливості й поведінку.
  6. Антигенна будова HDV
  7. АСОЦІАЦІЯ. ПОБУДОВА АСОЦІАТИВНОГО КУЩА
  8. Атмосфера. ЇЇ хімічний склад та будова
  9. Атомно-молекулярна будова речовини.
  10. Базис і надбудова.
  11. Біоелектричні явища в тканинах: будова мембран клітини, транспорт речовин через мембрану, потенціал дії та його розповсюдження.
  12. Будова автономної нервової системи

Загрузка...



<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Домашніх завдань) та контрольних робіт | Домашніх завдань) та контрольних робіт

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.001 сек.