Условие задачи
Коллоидный раствор (золь) АД получен при смешивании V1 мл водного раствора АЕ с молярной концентрацией С1 и V2 мл водного раствора ВД с молярной концентрацией С2.
1) Напишите уравнение реакции и определите, какой из продуктов реакции образует золь.
2) Рассчитайте, какое из исходных веществ – АС или ВД – взято в избытке.
3) Напишите формулу мицеллы образовавшегося золя АД и укажите заряд коллоидной частицы (гранулы).
4) Определите, к какому электроду и какая часть мицеллы будет перемещаться при электроосмосе.
5) Для данных электролитов: K2SO4, NaNO3, Na3PO4, MgCl2, CdSO4, Al2(SO4)3 определите, какой из ионов электролита будет вызывать коагуляцию, расположите ионы в ряд в порядке уменьшения порога коагуляции;
рассчитайте пороги коагуляции СК в золе АД для каждого из предложенных электролитов, используя правило Шульце – Гарди или закономерность Дерягина – Ландау, если порог коагуляции гидрозоля АД под действием электролита KNO3 равен СК.
АД – Fe3[Fe(CN)6]2; AE – FeSO4; V1 = 6 мл; С1 = 0,04 моль/л;
ВД – K3[Fe(CN)6]; V2 = 12 л; C2 = 0,02 моль/л; СК = 1,0∙10-2 моль/л.
Ответ
При сливании растворов АЕ и ВД происходит реакция
3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4.
Нерастворимым является Fe3[Fe(CN)6]2, он и будет образовывать золь.
Вычислим количество молей каждого из веществ по формуле
п = С∙V.
Предварительно переведём V1 = 6 мл = 6∙10-3 л.
п1 = 0,04∙6∙10-3 = 2,4∙10-4 (моль).
п2 = 0,02∙12 = 0,24 (моль).
В избытке взят K3[Fe(CN)6].
Мицелла золя Fe3[Fe(CN)6]2 имеет вид
{m[Fe3[Fe(CN)6]2]∙n[Fe(CN)6]3-∙3(n - x)K+}3x- 3xK+,
где m[Fe3[Fe(CN)6]2] агрегат нерастворимых частиц;
m[Fe3[Fe(CN)6]2]∙n[Fe(CN)6]3- - ядро мицеллы;
n[Fe(CN)6]3- - потенциалоопределяющие ионы;
3(n - x)K+ - ...
