Методические указания к занятию № 18

Тема: Устойчивость и коагуляция золей.

Цель: Сформировать знания о факторах устойчивости золей, а также о механизме коагулирующего действия электролитов.

Исходный уровень:

1. Понятие о коллоидных растворах, молекулярно-кинетических свойствах коллоидных систем.

2. Электролитическая диссоциация, электролиты, неэлектролиты.

Вопросы для обсуждения:

1. Коагуляция золей. Виды устойчивости золей. Факторы устойчивости.

2. Теория коагуляции Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека.

3. Механизм коагулирующего действия электролитов. Порог коагуляции. Правило Шульце-Гарди. Лиотропные ряды.

4. Чередование зон коагуляции. Явление перезарядки золей.

5. Коагуляция коллоидов смесями электролитов. Взаимная коагуляция золей. Биологическое значение коагуляции.

6. Кинетика коагуляции.

Рекомендуемая литература для подготовки:

1. Болтромеюк В.В. Общая химия. Минск: Выш. шк., 2012. ст.254-272.

2. Болтромеюк В.В. Физическая и коллоидная химия. Физическая и коллоидная химия. Общая химия. Гродно: ГГМУ, 2010. ст. 256-268.

3. Болтромеюк В.В. Общая химия. Гродно: ГГМУ, 2009. ст. 256-268.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия., 1975 С. 179-187.

5. Конспект лекций.

Практическая часть занятия.

Лабораторная работа: Определение порога коагуляции золя гидроксида железа.

Метод основан на нахождении наименьшего количества электролита, вызывающего явную коагуляцию 1-го литра золя.

Порог коагуляции вычисляется по формуле (для 1 л золя):

С_пор. = 100 · С эл. · V эл. и выражается в ммоль/литр.

Если, например, для коагуляции 10 мл золя гидроксида железа израсходовали 2 мл 0,01 М K₂SO₄ , то

С_пор.= 100 · 0,01 · 2 = 2 ммоль/литр

Порог коагуляции зависит от природы электролита и величины заряда коагулирующего иона. Величина, обратная порогу коагуляции - коагулирующая способность. Чем ниже порог коагуляции, тем выше коагулирующая способность.

Ход работы: в 8 пробирок (по 4 для каждого электролита) наливают по 5 мл золя гидроксида железа и указанное в таблице количество мл воды, а также раствора электролита.

№ п/п	Золь	Вода	Электролит	Коагуляция		Порог коагуляции (ммоль/л)	Коагулирующая способность Р= 1/С пор.
				K2SO4	K3[Fe(CN)6]
1	5	4,5	0,5			K2SO4 =	K2SO4 =
2	5	4,0	1,0
3	5	3,0	2,0			K3[Fe(CN)6]=	K3[Fe(CN)6]=
4	5	1,0	4,0

Содержимое пробирок перемешивают. Через 15 мин. наблюдают в каких пробирках произошла явная коагуляция золя и отмечают знаком «+», а отсутствие коагуляции – знаком «–» (в таблице для соответствующих электролитов).

Записать реакцию гидролиза FeCl₃ , мицеллу золя гидроксида железа (III), уравнения диссоциации для K₂SO₄ и K₃[F_e(CN)₆].

Рассчитать порог коагуляции и коагулирующую способность каждого электролита, результаты занести в таблицу.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

В выводе указать ионы, вызывающие коагуляцию, и объяснить, от чего зависит их коагулирующая способность.

Вывод: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Дата ___________ Подпись преподавателя___________