МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||
Колоїдні розчини. Будова колоїдних міцелДИСПЕРСНІ СИСТЕМИ
Дисперсні системи – це гетерогенні системи з високим ступенем дисперсності частинок. Вони різноманітні за своєю природою, мають різні властивості і складаються з двох або більше фаз. Якщо система двокомпо- нентна, то один з компонентів називається дисперсною фазою, а другий – дисперсійним середовищем. До дисперсних систем відносяться суспензії, аерозолі, емульсії, піни, порошки, колоїдні розчини та інші.
Колоїдні розчини (золі) – це високодисперсні гетерогенні системи, в яких дисперсна фаза представлена не молекулами, а агрегатами, що складаються з великої кількості молекул важкорозчинної речовини. Розміри частинок колоїдних розчинів дорівнюють 10-5 - 10-7 см. Ці розчини термодинамічно нестійкі і мають велику вільну поверхневу енергію. Відповідно до міцелярної теорії будь-який колоїдний розчин складається з міцел і дисперсійного середовища. В основі міцели лежить важкорозчинний у даному дисперсійному середовищі агрегат, який складається з великої кількості мікрокристалів. Поверхня агрегату за рахунок вільної поверхневої енергії адсорбує з оточуючого середовища відповідно до правила Панета-Фаянса переважно ті іони, що мають з ним спільні хімічні елементи. Іони, адсорбовані агрегатом, називають потенціалвизначаючими. Разом з агрегатом вони утворюють ядро. Ядро притягує до себе з розчину протиіони, на які діють дві сили: електростатична та дифузійна. Під дією електростатичної сили протиіони притягуються до ядра. Дифузійна сила розсіює протиіони по всьому розчину. В результаті сумісної дії цих сил одна частина протиіонів міцно зв¢язується з ядром колоїдної частинки, утворюючи щільний адсорбційний шар. Ядро з частиною міцно зв¢язаних протиіонів називається колоїдною частинкою. Вона має заряд, обумовлений потенціалвизначаючими іонами. Друга частина протиіонів утворює дифузійний шар, який доволі слабко зв¢язаний з ядром. Колоїдна частинка разом із дифузійним шаром називається міцелою, яка в цілому електронейтральна. До основних умов отримання колоїдних розчинів відносяться: мала розчинність дисперсної фази у дисперсійному середовищі; певний ступінь дисперсності частинок; наявність у системі стабілізатора. Стабілізатор – це речовина, яку спеціально вводять у систему, або одна з вихідних речовин, що знаходиться у надлишку, іони якої можуть добудувати кристалічну гратку або переважно адсорбуватись на поверхні агрегату. Будову міцели можна зобразити у вигляді формули. Наприклад, гідрозоль Fe(OH)3 має наступну будову, якщо стабілізатором є FeOCl. Агрегат міцели складається з молекул Fe(OH)3. Стабілізатор дисоціює на іони за схемою: FeOCl = FeO+ + Cl-. Агрегат адсорбує на своїй поверхні іони FeO+. Ядро притягує протиіони Cl- з оточуючого середовища. Дифузійний шар утворюють також іони Cl-. Формула міцели такого золю має вигляд: {[m Fe(OH)3].n FeO+.(n-x) Cl-}.x Cl- , де m – кількість молекул в агрегаті частинки; n – кількість потенціалвизначаючих іонів стабілізатора, адсорбованих поверхнею агрегату; (n – x) –кількість протиіонів, які входять в адсорбційний шар; х – кількість протиіонів, які утворюють дифузійний шар.
Розв¢язання типових задач
Задача 1. Напишіть формулу міцели гідрозолю кремнезему. Розв¢язання.Поверхня агрегату міцели кремнезему, що складається з m молекул SiO2, реагуючи з оточуючою його водою, утворює метакремнійову кислоту H2SiO3. Метакремнійова кислота – слабкий електроліт, що дисоціює на іони за схемою H2SiO3 = 2H+ + SiO32- і виконує роль стабілізатора. Формула міцели такого золю має вигляд {[m SiO2].n SiO23-.2(n – x) H+}.2x H+, де m – кількість молекул в агрегаті міцели; n – кількість потенціалвизначаючих іонів стабілізатора, адсорбованих поверхнею агрегату; (n – x) – кількість протиіонів, що входять в адсорбційний шар; x – кількість протиіонів, які утворюють дифузійний шар. Задача 2. Напишіть формулу міцели золю йодиду срібла, якщо стабілізатором є розчин азотнокислого срібла. Вкажіть заряд колоїдної частинки, агрегат, ядро, колоїдну частинку і міцелу. Розв¢язання. Основу міцели складає m молекул AgI. Стабілізатор дисоціює на іони за схемою AgNO3 = Ag+ + NO3-. На поверхні агрегату з розчину AgNO3 адсорбується n іонів Ag+, які називаються потенціалвизначаючими. Протиіонами будуть іони NO3-. Міцела золю AgI буде мати наступну формулу: {[m AgI].n Ag+.(n-x) NO3-}+.x NO3-. агрегат ядро колоїдна частинка міцела Знак заряду колоїдної частинки визначається знаком заряду потенціалвизначаючих іонів. Таким чином, колоїдна частинка буде мати позитивний заряд. Критерієм правильності написання міцели є її електронейтральність: n (позитивних зарядів) = [(n – x) + x] (негативних зарядів), тобто число позитивних зарядів повинно дорівнювати числу негативних зарядів. Задача 3. При отриманні золю CdS змішали 5 мл 0,03н. розчину CdCl2 з 30 мл 0,01н. розчину H2S. Напишіть формулу міцели отриманого золю та вкажіть заряд колоїдної частинки. Розв¢язання. При змішуванні речовини прореагують між собою за рівнянням CdCl2 + H2S = CdS + 2HCl. Агрегатом міцели буде важкорозчинна сполука CdS. Будова міцели і заряд колоїдної частинки залежать від того, який з реагентів буде у надлишку. Розрахуємо кількість моль-еквівалентів кожного реагенту за рівнянням
де Ci - молярна концентрація еквівалентів, моль-екв/л; Vi - об¢єм розчину, мл. моль-екв. моль-екв. Так як >, то у надлишку знаходиться реагент H2S, який і буде виконувати роль стабілізатора. Припустимо, що H2S дисоціює на іони за наступною схемою: H2S = 2H+ + S2-. За цих умов формула міцели буде мати вигляд {[m CdS] n S2-.2(n-x) H+}-.2x H+. Колоїдна частинка матиме негативний заряд, так як потенціалвизначаючими іонами в даному випадку будуть іони S2-. Задача 4. Який об¢єм 0,01н. розчину KBr треба додати до 10 мл 0,25н. розчину AgNO3, щоб колоїдні частинки золю AgBr мали позитивний заряд? Напишіть формулу міцели цього золю. Розв¢язання.Між реагентами протікає реакція KBr + AgNO3 = AgBr + KNO3. Щоб отримати золь з позитивно зарядженими частинками, необхідно мати у надлишку розчин AgNO3. У відповідності до закону моль-еквівалентів С1.V1 = C2.V2. З цього рівняння визначимо об¢єм KBr, який прореагує з 10 мл 0,25н. розчину AgNO3. мл розчину KBr. Щоб розчин AgNO3 був у надлишку, необхідно додати до нього об¢єм KBr менший за 250 мл. В цьому випадку отриманий золь буде мати негативно заряджені частинки. Будова золю AgBr відповідатиме наступній формулі {[m AgBr] .n Ag+.(n-x) NO3-}.x NO3-.
Читайте також:
|
||||||||
|