ВУЗ:
Рубрика:
111
V
эл
– объем раствора электролита, добавленного к коллоидному раствору;
V
кол.р-ра
– объем коллоидного раствора.
2) Величина, обратная порогу коагуляции, называется коагулирующим
действием ():
= 1/с
пк
;
;моль/л02,0
л/ммоль50
1
)KNO(
3
;моль/л25,1
л/ммоль8,0
1
)MgCl(
2
.моль/л0204,0
л/ммоль49
1
)NaBr(
MgCl
2
обладает наибольшим коагулирующим действием. Коагулирующее
действие электролитов на коллоидные растворы с ионным стабилизатором
подчиняется правилу Шульце-Гарди: коагуляцию коллоидных растворов вы-
зывают ионы, знак заряда которых противоположен знаку заряда гранулы.
Коагулирующее действие тем сильнее, чем выше заряд иона-коагулянта.
= f(z
6
) – коагулирующее действие иона-коагулянта пропорционально
его заряду в шестой степени.
(Na
+
) : (К
+
) : (Mg
2+
) = 0,0204 : 0,02 : 1,25 = 1 : 1 : 62,5.
3) Так как анионы во всех данных электролитах однозарядны, то иона-
ми-коагулянтами являются катионы, а, следовательно, заряд коллоидной
частицы – отрицательный.
(Ответ: наибольшим коагулирующим действием обладают ионы Mg
2+
;
заряд гранулы золя – отрицательный.)
Задача 2. Коагуляция 4 л золя гидроксида железа (Ш) наступила при до-
бавлении 0,91 мл 10%-ного раствора сульфата магния (плотность 1,1 г/мл).
Вычислите порог коагуляции золя сульфат-ионами.
Решение:
1) Определяем массу MgSО
4
, вызвавшего коагуляцию, и его количество:
г100,0
%100
мл91,0мл/г1,1%10
%100
V
)MgSO(m
4
;
;моль103,8моль00083,0
моль/г120
г100.0
)MgSO(M
)MgSO(m
)MgSO(
4
4
4
4
.моль103,8)MgSO(n)SO(n
4
4
2
4
2) Определяем порог коагуляции по формуле:
л/моль101,2
л4л1091,0
моль103,8
VV
)SO(
c
4
3
4
элзоля
2
4
пк
Ответ: с
пк
равен 2,1 · 10
-4
моль/л.
Задача 3. Порог коагуляции золя гидроксида алюминия дихромат-
ионами равен 0,63 ммоль/л. Какой объем 10%-ного раствора дихромата ка-
лия (плотность 1,07 г/мл) требуется для коагуляции 1,5 л золя?
Решение:
112
1) Обозначим искомый объем электролита-коагулянта через «x», тогда:
xV
xс
c
золя
эл
пк
.
2) Определим концентрацию электролита, вызвавшего коагуляцию, по
формуле:
л/моль364,0
294
1007,110
М
10
с
.эл
3) Определяем объем электролита, т.е. находим x:
мл6,2л00260,0x
x5.1
x364,0
1063,0
3
.
(Ответ: V
р-ра
(K
2
Cr
2
O
7
) равен 2,60 мл.)
5. Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Пороги коагуляции гидрозоля и гидроксида железа (III) суль-
фатом натрия и хлоридом калия соответственно равны 0,32 ммоль/л и 20,50
ммоль/л. Определите знак заряда коллоидных частиц золя. Вычислите вели-
чины коагулирующей способности этих электролитов и сопоставьте их со-
отношение с вычисленными по правилу Щульце–Гарди. (Ответ: гранула
золя заряжена положительно, для анионов SO
4
2-
и С1
-
правило Щульца–
Гарди выполняется.)
Задача 2. Коагулирующая способность электролитов но отношению к не-
которому золю уменьшается в последовательности: (NH
4
)
3
PO
4
> (NH
4
)
2
SO
4
>
NH
4
NO
3
. Каков знак заряда коллоидных частиц? Приведите примеры элек-
тролитов, коагулирующая способность которых будет примерно равной вы-
шеуказанным. (Ответ: частицы золя заряжены положительно, коагулирую-
щая способность ионов убывает в ряду РО
4
3-
> SO
4
2-
> NO
3
-
.)
Задача 3. Порог коагуляции золя сульфатом магния меньше, чем нитра-
том бария. Как заряжены частицы золя? Что можно сказать о пороге коагу-
ляции этого же золя фосфатом калия? (Ответ: К
3
РО
4
будет вызывать коа-
гуляцию с меньшим порогом коагуляции, так как фосфат-ионы обладают
лучшей коагулирующей способностью к данному золю).
Задача 4. Коагуляция 1,5 л золя сульфида золота наступила при добав-
лении 570 мл раствора хлорида натрия с концентрацией 0,2 моль/л. Вычис-
лите порог коагуляции золя ионами натрия. (Ответ: с
пк
= 0,055 моль/л).
Задача 5. Порог коагуляции золя гидроксида железа фосфат-ионами ра-
вен 0,37 ммоль/л. Какой объем 5%-ного раствора фосфата натрия (плот-
ность 1,05 г/мл) требуется для коагуляции 750 мл золя? (Ответ: объем рас-
твора Na
3
PO
4
равен 0,87 мл.)
Задача 6. Явная коагуляция 2 л золя гидроксида алюминия наступила
при добавлении 10,6 мл раствора K
4
[Fe(CN)
6
] с концентрацией 0,01 моль/л.
Вычислите порог коагуляции золя гексацианоферрат-ионами; напишите
формулу мицеллы золя гидроксида алюминия. (Ответ: с
пк
= 0,0527 моль/л.)
