Acasă | Despre noi | feedback-ul
Scopul lucrării. explora conceptul de bază Colloid Chemistry „dispersie, o soluție coloidală, dispersa faza, mediu de dispersie, particulele coloidale, micele, coagulare, sedimentare, peptization“; obținerea soluțiilor coloidale; să învețe cum să facă schema de micele.
Sarcină. pentru a obține soluții coloidale de hidroxid de fier (III) cu condensare și dispersare metodomi Fe (OH) 3 precipitat. Să îndeplinească cerințele pentru rezultatele experimentelor, să emită un raport pentru a rezolva problema.
Un sistem în care o singură substanță este distribuită într-o stare fin divizată într-un mediu diferit, numit dispersă. Cioplit (substanță distribuită) numită faza dispersată. un mediu în care se distribuie faza dispersată - sisteme de dispersie sredoy.Dispersnye cu o dimensiune a particulelor fazei disperse de la 1 la 100 nm sunt numite soluții coloidale sau coloizi.
Faza dispersată într-o soluție coloidală (sau sol) particule coloidale este prezentat, care includ ioni de zaryadoobrazuyuschie de bază și contraioni. ionii Zaryadoobrazuyuschie pot fi incarcate pozitiv sau negativ, astfel încât particulele coloidale au o sarcină pozitivă sau negativă. particulele coloidale încărcate atrag moleculele de H2O din mediul de dispersie; Acest lucru creează un înveliș hidrat care înconjoară particulele coloidale.
compoziția aproximativă a particulelor coloidale ale coloizilor Sb2 S3 și Fe (OH) 3 pot fi exprimate prin următoarele formule:
Contraionii H + sau Cl -. care fac parte din particulele coloidale, numite legate. Contor libere rămân în mediul de dispersie.
O particulă coloidală și o porțiune echivalentă din mediul de dispersie (contraionilor hidratate liber) numit micelelor. Luați în considerare soluția micelei coloidale unitate structurală. formulă
exprimând compoziția micelelor exemplară coloizilor sulfurat și antimoniu hidroxid
fier.
dispersie coloidală a substanței este intermediară între caracteristica de dispersie de bandă a suspensiei și caracteristica moleculare soluții adevărate. soluții De aceea coloidale preparate fie din soluții adevărate prin integrarea unei dispersii moleculare a particulelor de până la o anumită limită (maximum 100 nm) sau din pasta prin zdrobirea particulele grosiere sunt, de asemenea, într-o anumită măsură (cel puțin 1 nm). În acest sens se distinge metodele de condensare (de particule) coarsening și metoda de dispersare (strivire particule).
Condensul de particule de dispersie moleculară pot apărea în timpul hidrolizei anumitor săruri ale metalelor polivalenți, de exemplu, FeCl3. Fe 3+ hidroliză ion are loc prin etape:
Fe 3+ + H2O = FeOH 2+ + H +
Fier de hidroxid de Fe (OH) 3, deoarece precipitatele gradul FeCl3 de hidroliză a etapei a treia este mic.
ioni Zaryadoobrazuyuschimi în timpul formării soluției poate fi Fe 3+. FeOH 2+. Fe (OH) 2+. ca contraioni - Cl -.
Un exemplu de preparare a coloizi poate fi o metodă de dispersare a preparatului coloidal soluție Fe (OH) 3, prin scindarea chimică a precipitat de hidroxid feric (III), denumit peptization. Peptizers poate fi de același ion electrolit în compoziția precipitatului, de exemplu, FeCl3.
Adăugarea unei mici cantități de agent peptizing pentru a precipita într-un mediu apos conduce la faptul că ionii de Fe 3+ pătrund în sediment și se slăbește, zdrobirea treptat la o dispersie coloidală. Zdrobire numit chimice, deoarece ionii sunt dificil de a pătrunde în sedimentul, și prin interacțiunea cu ea particule formează o fază dispersă o sarcină pozitivă. ionii Fe 3+ sunt zaryadoobrazuyuschimi constând din particule coloidale ale soluției rezultată și ionii Cl - contraioni.
soluțiile coloidale posedă proprietăți optice, electrice și cinetice unice (specificitate legate de mărimea și încărcătura particulelor coloidale) și sunt stabilitate foarte agregativă și cinetică.
Stabilitatea unei soluții coloidale poate fi perturbată. Pierderea stabilității agregare a soluției conduce la coarsening fazei dispersate. -le să se lipească împreună. Acest proces se numește coagulare. Coagularea cauzează o tulburare a stabilității cinetice a sistemului, ceea ce duce la formarea depozitelor (coagula). Acest proces se numește sedimentare.
Aproximativi coloizi compoziție coagul de sulfură de antimoniu și hidroxid de fier se exprimă prin formulele:
Experiența 1.Poluchenie sol de hidroxid de fier (III) prin condensare
Tubul a fost umplut cu apă (până la aproximativ jumătate din volumul său) și pus într-o baie de apă fierbinte. După 5-7 minute la tubul de 2-3 picături de soluție FeCl3 concentrat. Pentru a observa formarea coloidală krasnooranzhevogo Fe (OH) 3. Soluția a fost menținută timp de 3 experiență.
Cerința de a experimenta rezultate
Se specifică compoziția miezului particulelor coloidale ale soluției obținute, compoziția particulelor coloidale, compoziția micelare.
Experimentul 2 Prepararea unui sol de hidroxid de fier (III), o metodă de dispersare precipitatului Fe (OH) 3
Într-un pahar de laborator de 50 ml se toarnă 25 ml apă și se adaugă 10 picături de 20% FeCl3 clorură ferică. Se amestecă conținutul paharului și apoi se adaugă hidroxid de amoniu, prin picurare, soluție de NH4OH până la precipitarea completă a hidroxid de Fe (OH) 3.
După ce precipitatul este compactat pe fundul ceștii, se toarnă cu grijă excesul de soluție de la ea. Precipitatul a fost clătit de 2-3 ori prin adăugarea la acestea cantități mici de apă și evacuarea apei după ele și precipitatul este identificat în mod clar interfață.
Pentru precipitatul de hidroxid de fier (III) la supratensiune cu 25 ml H2O și 3 picături de soluție FeCl3 20%. Amestecul este bine amestecat. Pentru a accelera procesul soluția peptization a fost încălzit pe o baie de apă. Se oprește încălzirea când soluția capătă krasnooranzhevuyu colorație stabilă.
Cerința de a experimenta rezultate
A crea structura circuitului micele sol de hidroxid de fier (III) într-o soluție de clorură de fier FeCl3.
Experimenteaza 3.Koagulyatsiya sol electroliților hidroxid de fier
Se toarnă în trei tuburi de sol de hidroxid de fier obținute în experimentul 1. adăugat în picături la primul tub de NaCI. în al doilea rând - Na2 SO4. în al treilea - Na2 HPO4. Numărarea numărul de picături de soluție pentru a schimba forma (aspectul de opacitate și sedimente).
Cerințe pentru a experimenta rezultate
1. Scrieți formula micele coloidală de hidroxid de fier.
2. Explicați efectul coagula taxa de ioni pe timpul necesar înainte de începerea coagulării.
Exemple de rezolvare a problemelor
Exemplul 10.1. sol iodură de argint, obținut prin adăugarea la o soluție de AgNO3 exces KI. Determinarea soluției obținute de încărcare a particulelor și scrie formula micele.
Decizie. Când amestecarea AgNO3 și KI continuă soluțiile de reacție
Miezul particulelor coloidale de sol de iodură de argint constă dintr-un agregat de molecule (Magilor) și ioni zaryadoobrazuyuschih I ~. care sunt în soluție într-un exces de particule coloidale și asigură o sarcină negativă. Contraionii hidratate sunt ionii de potasiu. Formula micele iodura de argint are formă m AGI) · n I ~ · (n-x) K + · y H2O] x - + x + K # 8729; z H2O> 0.
Exemplul 10.2 Acid silicic .Zol a fost preparat prin reacția soluțiilor K2 SiO3 și HCI. Scrieți formula micele sol și de a determina care dintre electrolitului a fost luată în exces, în cazul în care contorul în câmp electric mișcare spre catod.
Decizie. Formarea unui sol de acid silicic are loc conform reacției
Pentru a trece la catod (electrodul negativ), contrari trebuie să aibă o sarcină pozitivă, iar particulele coloidale sol ar trebui să fie încărcat negativ. Pe particulele agregate electroneutral (MH2 SiO3) ioni membru adsorbite care constituie miezul. Acestea sunt ionii HSiO3 ~. care sunt formate prin hidroliza SiO3 sărurilor K2:
K2 SiO3 + H2O KHSiO3 + KOH sau sub formă ionică
Jonah HSiO3 ~. adsorbit pe suprafața particulelor de coloidală de acid silicic, potrivit lor o sarcină negativă. Contraionii sunt hidratate ioni de hidrogen H +. Formula micele sol de acid silicic
Deoarece particulele coloidale de sol de acid silicic sunt încărcate negativ ionii datorate HSiO3 ~. apoi, în consecință, a fost luat într-un exces de K2 SiO3.
Exemplul 10.3. Oricare dintre substanțele, K2 SO4 sau KCl, au nevoie de mai puțin de a provoca coagularea soluției coloidale de hidroxid de fier (II), obținut prin reacția FeCl2 + 2NaOH = Fe (OH) 2 + 2NaCI?
Decizie. Din formula sol coloidal de particule de hidroxid de fier (II) [(m Fe (OH) 2 · n Fe 2+ 2 (n-x) Cl ~ # 8729; yH2 O] x + 2 arată că particulele sol au o sarcină pozitivă. Coagularea a soluției este ionilor de electrolit adăugat cu sarcină opusă pentru sarcina particulelor coloidale. În această problemă - SO4 2- ioni și Cl ~. Capacitatea coagulante a ionului este determinat de sarcina sa - mai taxa de ioni, cu atât mai mare capacitatea sa de coagulant. ion taxa SO4 taxa 2- mai mare ion CI ~, prin urmare, pentru a provoca coagularea soluției coloidale de hidroxid de fier (II), soluție K2 SO4 durează mai puțin de soluție de KCl.
Exemplul 10.4. Creare circuit de structură micele cupru sol hidroxid (II) în soluție de clorură de cupru.
Decizie. Structura de hidroxid de cupru micelelor cuprinde: agregate de molecule (mcu (OH) 2) strat adsorbit compus din Cu 2+ zaryadoobrazuyuschih ioni de cupru și contraionii clorură de hidratat și hidratat stratul de clor difuz de contraioni. Structura circuitului de hidroxid de cupru micele