Контрольные вопросы

1. Что называется раствором?

2. Концентрация растворов, виды концентраций

3. Вывести уравнение зависимости изменения температуры замерзания раствора от концентрации растворённого нелетучего вещества (неэлектролита)

4. Перечислить методы определения молекулярной массы неэлектролитов

5. Будут ли 0,1 моментальные растворы глюкозы, сахара, мочевины замерзать при одинаковой температуре?

6. В чём сущность криоскопического метода определения молярной массы?

Лабораторная работа 6

Тема: Получение ультрамикрогетерогенных систем. Определение порога коагуляции.

Цель: Получить несколько коллоидных систем и изучить свойства коллоидных растворов.

Приборы и реактивы: бюретки - 3 шт., пипетка, мерный цилиндр, колбы на 100 мл - 4 шт., коническая колба на 250 мл - 1 шт., пробирки - 3 шт., раствор серы в спирте, растворы - 2% FeCl₃, 0,01н KMnO₄, 1% H₂O₂, 0,001н K₄[Fe(CN)₆], 0,01н Na₂HPO₄, 0,25н NaNO₂, дистиллированная вода.

Теоретическое обоснование работы

Коллоидный раствор или золь является случаем дисперсных систем (дисперсная фаза - частицы твёрдого вещества, дисперсная среда - жидкость). Размер частиц в коллоидных растворах находится в пределах 10^-5 – 10^-7 см.

Известны два способа получения коллоидных растворов: дисперсионный и конденсационный. По первому способу вещество, взятое в виде грубых частиц дробят до коллоидной степени дисперсности в присутствии стабилизатора. По второму способу укрупняют (конденсируют) более мелкие частицы вещества до коллоидной степени дисперсности, также в присутствии стабилизаторов.

Частицы в различных коллоидных растворах заряжены либо положительно, либо отрицательно.

Коллоидные растворы неустойчивы. При соответствующих условиях отдельные частицы начинают сливаться друг с другом, укрупняются и выпадают в осадок - явление коагуляции. Обычно коагуляцию вызывают добавкой растворов электролитов. Для начала явной, т.е.различимой глазом коагуляции (изменение цвета, появление мути, выпадение осадка) необходимо добавить минимальное количество электролита, называемое порогом коагуляции С.

Величина, обратная порогу коагуляции, называется коагулирующей способностью Р = 1/С.

Коагуляцию золей вызывают те из ионов прибавляемых электролитов, заряд которых противоположен по знаку заряду коллоидных частиц. Чем выше валентность коагулирующего иона, тем меньше его порог коагуляции, тем выше его коагулирующая способность.

Коагуляцию можно вызвать, сливая два золя вместе, частицы которых заряжены противоположно - взаимная коагуляция.

Ход работы

1. Получение золя серы

Используется раствор серы в спирте, полученный продолжительным отстаиванием. Не раство-

рившуюся серу отфильтровывают, 5 см³ фильтрата вливают по каплям в 20 см³ дистиллированной воды.

а) Каким методом получен золь?

б) Какова окраска золя серы в проходящем и отражённом свете?

2. Получение золя гидрата окиси железа

В конической колбе нагревают до кипения 85 см³ дистиллированной воды. Не снимая с плитки колбу добавляют в неё отдельными порциями 15 см³ раствора хлорного железа.

Написать уравнение реакции гидролиза FeCl₃, дать схему мицеллы золя. определить знак заряда частиц золя. Указать, каким методом получен золь. Раствор сохранить до последующих опытов.

3. Получение золя двуокиси марганца

В пробирку наливают 5 см³ 0,01н KMnO₄, добавляют по каплям 1% Н₂О₂ до тех пор, пока не изменится окраска раствора. Раствор сохраняют до следующего опыта.

Написать уравнение реакции между KMnO₄ и Н₂О₂ (потенциалобразующими являются ионы MnO₄ ^-). Определить знак заряда коллоидных частиц золя и указать метод получения данного золя.

4. Определение порога коагуляции золя гидрата окиси железа

В три колбы наливают по 5 см³ золя Fe(OH)₃. Из бюретки в первую колбу добавляют до помутнения 0,2н NaNO₂, во вторую - 0,01н Na₂HPO₄, в третью - 0,001н K₄[Fe(CN)₆].

Полученные данные занести в таблицу.

На основе полученных данных рассчитать порог коагуляции и указать знак заряда частиц золя.

Золь	Электролит	Концентрация электролита, г·экв/л	Объём электролита, необходимый для начала коагуляции	Порог коагуляции, мг-экв/л	Коагулирующая способность, Р = 1/С
1	2	3	4	5	6