Рабочая программа, методические указания и индивидуальные задания к изучению дисциплины “Физическая химия и аналитический контроль” (стр. 32 )

       Решение. При смешивании вещества реагируют между собой по уравнению  .

       Агрегатом мицеллы будет труднорастворимое соединение . Строение мицеллы и заряд коллоидной частицы зависит от того, какой из реагентов будет в избытке. Рассчитаем количество моль-эквивалентов каждого реагента по уравнению

,

где Сi – молярная концентрация эквивалентов, моль-экв/л; Vi – объем раствора, мл.

моль-экв.

моль-экв.

       Так как , то в избытке находится , который и будет стабилизатором. Допустим, что диссоциирует по схеме:   В этих условиях формула мицеллы будет иметь вид

.

Коллоидная частица имеет отрицательный заряд, так как потенциалопределяющими ионами в данном случае будут ионы .

       Задача 3. Какой объём 0,01 н раствора необходимо добавить к 10 мл 0,25 н раствору , чтобы коллоидная частица золя имела положительный заряд? Напишите формулу мицеллы золя.

       Решение. Между реагентами протекает реакция

.

Чтобы получить золь с положительным зарядом частиц, необходимо иметь в избытке раствор . В соответствии с законом моль-эквивалентов . Из этого уравнения определим объем , который прореагирует с 10 мл 0,25 н. раствора .

мл раствора .

       Чтобы раствор был в избытке, необходимо к нему прибавить в объёме, меньшем 250 мл. В этом случае полученный золь будет иметь отрицательно заряженные частицы. Строение золя будет соответствовать формуле

.

       Задача 4. В пробирки, содержащие по 10 мл золя, добавили: в первую – 1 мл 0,1 н раствора , во вторую – 3 мл 1 н раствора , в третью – 5 мл 10 н раствора . Во всех пробирках произошла коагуляция. Определите, какой заряд имели частицы золя.

       Решение. Определим порог коагуляции электролитов по уравнению

.

       Тогда          моль-экв/л,

моль-экв/л,

моль-экв/л.

       Таким образом, пороги коагуляции , и соответственно равны 9,09∙10-3; 0,23; 3,33 моль-экв/л. Так как анионы у всех электролитов одинаковы, а пороги коагуляции разные, то коагулирующими ионами являются катионы электролитов. Таким образом, частицы золя имеют отрицательный заряд.

       Задача 5. Рассчитайте, сколько миллилитров 1 н раствора необходимо взять для коагуляции отрицательно заряженного золя, если коагуляция данного золя может быть вызвана 100 мл 1 н. раствора ?

       Решение. Так как частицы золя имеют отрицательный заряд, то коагулирующими ионами будут катионы электролитов, которые имеют разные заряды. Рассчитаем количество моль-эквивалентов , вызывающих коагуляцию золя

моль-экв.

       По уравнению (7.10)    вычислим количество моль-эквивалентов , которое вызывает коагуляцию золя

.

       Откуда  моль-экв.

       Объём , который вызывает коагуляцию, вычислим по уравнению

мл.

7.5. Задачи для контрольных работ, домашних заданий и самостоятельной работы

1. Коагуляция золя (стабилизатор ) происходит при добавлении 15 мл 0,01 н раствора . Рассчитайте, какой объем 0,01 н раствора необходимо добавить, чтобы вызвать коагуляцию этого золя?

2. Напишите формулы мицелл золей, полученных при смешивании растворов:

а) 10 мл 0,1 н раствора и 20 мл 0,5 н раствора ;

б) 10 мл 0,1 н раствора и 5 мл 0,1 н раствора .

3. Чтобы вызвать коагуляцию 10 мл золя, добавили в первом случае 20 мл

0,5 н раствора , во втором – 12 мл 0,05 н раствора , в третьем – 0,5 мл 0,01 н раствора . Определите, какой заряд имеют частицы золя?

4. Напишите формулы мицелл золей, которые образовались в результате реакции  между и , если в реакционной смеси будет: а) избыток ;  б) избыток .

К какому электроду будут двигаться образовавшиеся частицы в электрическом поле?

5. Какой объем 0,1 н раствора необходимо добавить для коагуляции 10 мл золя ? Порог коагуляции равен моль-экв/л.

6. Какой объем 0,2 н необходимо добавить к 25 мл 0,1 н раствору , чтобы получить золь с отрицательно заряженными частицами? Напишите формулу мицеллы этого золя.