Правильні відповіді.

1) Правильна відповідь б).

Стійкість колоїдних розчинів обумовлюють фактори агрегативної стійкості: величина заряду, товщина дифузного шару (гідратної оболонки), величина дзета-потенціалу, і фактор кінетичної стійкості – броунівський рух частинок. Від знаку заряду частинки і природи йонів дифузного шару стійкість колоїдних розчинів не залежить.

2) Правильна відповідь в).

Зміна температури, додавання електроліту та водовіднімаючих засобів, а також сильні механічні втручання можуть змінити величини факторів стійкості колоїдних систем, сприяти коагуляції. Зміна тиску майже не впливає на стан рідких систем, а додавання розчинника, у переважній більшості випадків, підвищує стабільність колоїдних систем, тому що при цьому зменшується концентрація дисперсної фази.

3) Правильні відповіді б) і в).

Поріг коагуляції визначається кількістю еквівалентів електроліту, яка викликає коагуляцію 1 л золю (ммоль/л), а коагулююча здатність є величиною, оберненою порогу коагуляції. Отже, обидва показники не залежать від концентрації йонів у розчині, тому що при коагуляції буде змінюватися обєм цього розчину. Сила йона, як коагулянта, визначається зарядом йона та ступенем гідратації (радіусом гідратованого йона). Причому, чим більший заряд і менший ступінь гідратації (радіус гідратованого йона), тим менший поріг коагуляції і більша коагулююча здатність йона. Температура однаковою мірою впливає на коагуляційну здатність всіх йонів, тобто на коагуляцію в цілому.

4) Правильна відповідь г).

Оскільки частинки золю мають відємний заряд, коагуляцію цього золю викликатимуть катіони. Згідно з правилом Шульце-Гарді, найменше значення порогу коагуляції матиме катіон з максимальним зарядом, тобто катіон алюмінію. Отже, для нітрату алюмінію поріг коагуляції буде найменшим.

5) Правильна відповідь а).

Зробимо припущення, що коагуляцію викликають катіони, тоді максимальний поріг коагуляції мав би фосфат калію (заряд катіона +1), а мінімальний поріг коагуляції – хлорид феруму (ІІІ) (заряд катіона +3). Це припущення не відповідає одержаним даним і повинне бути відкинуте. Проаналізуємо припущення, що коагуляцію викликають аніони, тоді фосфат калію (заряд аніона –3) повинен мати найменше значення порогу коагуляції, а хлорид феруму (ІІІ) (заряд аніона –1) – найбільше. Це припущення підтверджується результатами дослідження.

Отже, коагуляцію золю викликають аніони, а заряд частинок золю позитивний. При електрофорезі ці частинки рухатимуться до катода (негативно зарядженого електрода).

6) Правильна відповідь г).

Явище антагонізму йонів при коагуляції проявляється в тому, що при спільній коагуляції цих йонів поріг коагуляції йона буде більшим, ніж при індивідуальній дії, а, відповідно, коагулююча здатність – меншою. Однозначного теоретичного обгрунтування такого явища немає.

8. Вказівки до роботи студентів на занятті.

8.1. Приготування розведених розчинів електролітів.

Підготувати три серії пробірок по 5 штук у кожній, у яких буде досліджуватися коагулююча дія електролітів:

І серія – розчин з молярною концентрацією еквівалента КСl 2,0 моль/л;

ІІ серія – розчин з молярною концентрацією еквівалента К₂СrO₄ 0,1 моль/л;

ІІІ серія – розчин з молярною концентрацією еквівалента К₄Fe(CN)₆ 0,01 моль/л.

Приготувати розведені розчини електролітів.

Для цього налити у першу пробірку 10 см³ розчину електроліту, а у чотири інші пробірки серії – по 9 см³ дистильованої води. Перенести 1 см³ розчину з першої пробірки у другу, після перемішування з другої пробірки 1 см³ розчину перенести у третю, з третьої – у четверту, потім з четвертої – у пяту. З останньої пробірки, після перемішування, 1 см³ розчину вилити геть. Таким чином, одержані пять розчинів електроліту, концентрація яких поступово зменшується у 10 разів.

8.2. Проведення коагуляції.

Додати до всїх розчинів електролітів по 1,0 см³ золю гідроксиду феруму (ІІІ), перемішати. Через 5-10 хвилин відмітити пробірки, в яких відбулася коагуляція – розчини стали каламутними, або утворився осад.

Визначити найменшу концентрацію розчину електроліту, що викликала коагуляцію.

8.3. Розрахунок порогу коагуляції електроліту.

Визначити величину порогу коагуляції для кожного електроліту за формулою:

С_пор. = , ммоль/л;

де: С_пор. – поріг коагуляції, ммоль/л;

V - обєм розчину електроліту, см³;

С_min - мінімальна молярна концентрація еквівалента електроліту, моль/дм³;

V_з - обєм золю, см³.

8.4. Визначення залежності між величиною порогу коагуляції та зарядом йона.

Результати дослідження та розрахунків занести у таблицю.

№ серії	Електроліт	Вихідна кон-центрація, моль/л	Пробірки, де відбулася коагуляція	Сmin, моль/л	Спор., ммоль/л	Заряд коа-гулюючого йона
І	KCl	2,0
ІІ	K2CrO4	0,1
ІІІ	K4Fe(CN)6	0,01

Зробити висновок про вид коагулюючого йона (аніон чи катіон) та про залежність величини порогу коагуляції від заряду йона, що викликає коагуляцію.

8.5. Оформлення протоколу лабораторної роботи.

Записати у зошит необхідні розрахунки, заповнити таблицю та записати висновок про вид коагулюючого йона (аніон чи катіон) та про залежність величини порогу коагуляції від заряду йона, що викликає коагуляцію.