- •Факультет агрохимии, почвоведения и экологии Кафедра химии
- •310200- “Агрономия”, 320400- “Агроэкология”,
- •310100 - “Агрохимия и агропочвоведение”,
- •311200 - “Технология производства и переработки
- •Введение
- •Часть 1. Физическая химия.
- •Часть 2. Коллоидная химия.
- •Рекомендуемая литература
- •Общие методические указания по изучению дисциплины и задания для контрольной работы
- •Часть 1. Физическая химия
- •Агрегатные состояния вещества. Контрольные задания № 1-10
- •Химическая термодинамика и термохимия. Контрольные задания № 11-15
- •Контрольные задания № 16-20
- •Химическая кинетика и катализ. Фотохимические реакции. Контрольные задания № 21-30
- •Химическое равновесие. Контрольные задания № 31-40
- •Контрольные задания № 36-40
- •Растворы неэлектролитов. Контрольные задания №41-45
- •Контрольные задания №46-50
- •Растворы электролитов. Контрольные задания № 51-55
- •Контрольные задания № 56-60
- •Электропроводность растворов электролитов. Контрольные задания № 61-70
- •Электродные потенциалы. Контрольные задания № 71-80
- •Часть 2. Коллоидная химия
- •Поверхностные явления. Контрольные задания № 81-90
- •10. Коллоидные системы и способы их получения. Оптические свойства коллоидных систем. Контрольные задания № 91-100
- •11. Электрические свойства коллоидных систем. Контрольные задания № 101-110
- •12. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем. Контрольные задания 111-120
- •13. Микрогетерогенные системы. Полуколлоиды.
- •Растворы высокомолекулярных соединений (вмс).
- •Гели и студни.
- •Контрольные задания № 121-130
- •Термодинамические характеристики некоторых веществ (стандартные условия)
- •Константы диссоциации слабых электролитов при 25 ºС
- •Ряд напряжений металлов
- •Содержание
- •Часть 1. Физическая химия
- •Часть 2. Коллоидная химия
11. Электрические свойства коллоидных систем. Контрольные задания № 101-110
Какие вещества могут образовывать коллоидные растворы мицеллярного строения? В чем причина существования двойного электрического слоя мицеллы? Что такое электрофорез? Какие факторы и как будут влиять на скорость электрофореза? Для своего номера задачи, в соответствии с таблицей, составьте формулы мицелл, полученных сливанием равных объемов электролитов указанной ниже концентрации. Приведите названия всех слоев мицеллы. Укажите место возникновения ξ-потенциала. К какому электроду (катоду или аноду) будет перемещаться коллоидная частица при электрофорезе данного гидрозоля?
№ задачи
|
Электролит, концентрация, моль/л |
|
101 |
0.01 М NaJ |
0.001 М AgNO3 |
102 |
0.001 М NaCl |
0.01 М AgNO3 |
103 |
0.01 М KCl |
0.001 М AgNO3 |
104 |
0.001 М KBr |
0.01 М AgNO3 |
105 |
0.001 М NaBr |
0.05 М AgNO3 |
106 |
0.001 М LiJ |
0.03 М AgNO3 |
107 |
0.02 М NaJ |
0.01 М AgNO3 |
108 |
0.01 М RbBr |
0.005 М AgNO3 |
109 |
0.00025 М RbBr |
0.0005 М AgNO3 |
110 |
0.0005 KJ |
0.01 М AgNO3 |
Пример: Для своего номера задачи, в соответствии с таблицей, составьте формулы мицелл, полученных сливанием равных объемов электролитов указанной ниже концентрации. Приведите названия всех слоев мицеллы. Укажите место возникновения ξ-потенциала. К какому электроду (катоду или аноду) будет перемещаться коллоидная частица при электрофорезе данного гидрозоля?
№ задачи
|
Электролиты, концентрация, моль/л |
|
101 |
0.1 М NH4Cl |
0.01 М AgNO3 |
Ответ:
При составлении формулы мицеллы необходимо:
1) Записать уравнение реакции, приводящей к образованию золя, например, в молекулярном: NH4Cl + AgNO3 → AgCl↓ + NH4 NO3 и в ионном виде:
NH4+ + Cl – + Ag+ + NO3– → AgCl↓ + NH4+ + NO3–.
2) Установить состав ядра коллоидной частицы. Это вещество, образующее осадок – AgCl. Состав ядра - m AgCl (m – некоторое число молекул).
3) Установить, какое из веществ находится в избытке. Как правило в условии получения золя указаны концентрация и объемы сливаемых реактивов. Например, при сливании равных объемов 0.1 М раствора NH4Cl и 0.01 М раствора AgNO3, в избытке - NH4Cl.
4) Сравнить ионы вещества, находящиеся в растворе в избытке, с ионами, входящими в состав ядра.
ядро – AgCl, вещество в избытке – NH4Cl.
Молекулы труднорастворимого хлорида серебра, находящиеся на поверхности ядра, способны частично диссоциировать. Одноименные и близкие по химической природе ионы, находящиеся в растворе в избытке будут стабилизировать ядро мицеллы. Такие ионы называются потенциалопределяющими и в данном случае это – Cl –.
5) Записать выделенные две части мицеллы – ядро и слой потенциалопределяющих ионов. В нашем случае это m AgCl n Cl –.
6) Обратить внимание на заряд образующейся системы, в данном случае – отрицательный.
7) Выбрать противоионы. Это тоже ионы вещества, находящиеся в избытке. В данном случае NH4Cl дает:
Cl – NH4+
потенциалопределяющие ионы противоионы
8) Продолжить схему мицеллы, записав слой противоионов:
m AgCl ядро
|
n Cl – потенциалопределяющие ионы |
(n–x) NH4+ противоионы
|
Противоионы взаимодействуют со слоем потенциалопределяющих ионов кулоновскими силами. Поэтому число этих ионов (n – x) несколько меньше количества потенциалопределяющих ионов n.
9) Зафиксировать знак заряда записанной вами системы – гранулы:
m AgCl ядро незаряжено |
n Cl – потенциалопределяющие ионы отрицательно заряженный слой
|
(n–x) NH4+ противоионы положительно заряженный слой |
заряд системы: x –
Поскольку n > (n – x), то вся гранула заряжена отрицательно.
10) Завершить запись мицеллы, указав диффузный слой, который состоит из остальных противоионов, и место возникновения ξ-потенциала.
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|||
|
11) ξ- потенциал возникает между гранулой и диффузным слоем. Во внешнем электрическом поле гранула будет перемещаться в сторону положительно заряженного электрода – анода (+).