Задание № 10 по теме «Дисперсные системы»
Пример решения задачи
При медленном введении раствора CaCl2 в разбавленный раствор серной кислоты возможно образование гидрозоля CaSO4. Напишите формулу мицеллы, укажите знак заряда коллоидной частицы. Какое из приведенных ниже веществ является лучшим коагулятором? Почему?(AlCl3; ZnSO4; NaCl)
Решение:
Зародышем мицеллы является конгломерат из “m” числа молекул CaSO4. Масса зародыша недостаточна для выпадения сульфата кальция в осадок. Так как образуется большое количество зародышей, то возникает большая поверхность раздела двух фаз и происходит адсорбция ионов на поверхности зародыша. Ионы адсорбируются избирательно, в первую очередь:
а) ион входящий в состав зародыша;
б) ион, концентрация которого в растворе в данный момент больше.
В этом примере таким ионом является SO42- - потенциал определяющий ион (п.о.и.), придающий частице отрицательный заряд. Образуется ядро, зародыш перестает укрупняться (происходит отталкивание одноименных зарядов). На поверхности ядра адсорбируются противоположно заряженные ионы (противоионы), в данном случае это ионы водорода, т.к. их концентрация больше. Они делятся на два слоя:
а)адсорбционный (ближе к ядру-образуется гранула) и б) диффузный слой – рыхлый, дальше от ядра. Таким образом получается мицелла, имеющая нулевой заряд.
В качестве иона-коагулятора выбираем ион Al3+, т.к. он имеет наибольшее значение заряда, противоположного заряду частицы.
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
При медленном введении разбавленного раствора вещества А в разбавленный раствор вещества В возможно образование гидрозоля вещества Д.
Напишите формулу мицеллы, названия всех составных частей ее. Укажите знак заряда коллоидной частицы. Какой из приведенных ионов является лучшим коагулятором? Почему?
Варианты заданий
| Номер вар. | А | В | Д | Ионы-коагуляторы | ||
| а | NaI | AgNO3 | AgI | F-, NO3-, SO42- , Ca2+, Na+ | ||
| б | AgNO3 | NaI | ||||
| а | CaCl2 | H2SO4 | CaSO4 | Zn2+ , Al3+ ,SO42- , NO3- | ||
| б | H2SO4 | CaCl2 | ||||
| а | AgNO3 | (NH4)2S | Ag2S | Na+ , Ba2+, SO42- , CH3COO- | ||
| б | (NH4)2S | AgNO3 | ||||
| а | H2SO4 | Pb(NO3)2 | PbSO4 | Cd2+ , Al3+, Na+ , SO42- , Cl- | ||
| б | Pb(NO3)2 | H2SO4 | ||||
| а | SrCl2 | Na2SO4 | SrSO4 | Mg2+ , Fe3+, SO42- , Cl- | ||
| б | Na2SO4 | SrCl2 | ||||
| а | CrCl3 | NH4OH | Cr(OH)3 | Ba2+ , K+, S2- , I- | ||
| б | NH4OH | CrCl3 | ||||
| а | H2SO4 | BaCl2 | BaSO4 | Mg2+ , Al3+, Cl-, HPO42- | ||
| б | BaCl2 | H2SO4 | ||||
| а | NaOH | MgCl2 | Mg(OH)2 | Zn2+ , Fe3+, CH3COO-, SO42- | ||
| б | MgCl2 | NaOH | ||||
| а | BeCl2 | NaOH | Be(OH)2 | Al3+ , Na+, SO42- , NO3- | ||
| б | NaOH | BeCl2 | ||||
| а | NaOH | FeSO4 | Fe(OH)2 | Mg2+ , Na+, Cl-, PO43-, Cl- | ||
| б | FeSO4 | NaOH | ||||
| а | AgNO3 | Na2SiO3 | Ag2SiO3 | Be2+ , K+, NO3-, SO42- | ||
| б | Na2SiO3 | AgNO3 | ||||
| а | FeCl2 | NH4OH | Fe(OH)2 | K+ , Zn2+, SO42-, NO3- | ||
| б | NH4OH | FeCl2 | ||||
| а | Fe(NO3)2 | Na2S | FeS | K+ , Na+, Cr3+, Cl-, SO42- | ||
| б | Na2S | Fe(NO3)2 | ||||
| а | NaOH | CaCl2 | Cu(OH)2 | SO42- , NO3-, Ba2+, Na+ | ||
| б | CaCl2 | NaOH | ||||
| а | HCl | Na2SiO3 | H2SiO3 | Mg2+ , K+, Br-, PO43- | ||
| б | Na2SiO3 | HCl | ||||
| а | Cu(NO3)2 | (NH4)2S | CuS | Mg2+ , Al3+, Cl-, SO42- | ||
| б | (NH4)2S | Cu(NO3)2 | ||||
| а | CuCl2 | Na2S | CuS | SO42-, NO3-, Na+, Mg2+ | ||
| б | Na2S | CuCl2 | ||||
Продолжение
| а | MgSO4 | NaOH | Mg(OH)2 | Cl- , PO43- , Ni2+, NH4+ | |
| б | NaOH | MgSO4 | |||
| а | CoSO4 | NaOH | Co(OH)2 | K+ , Mg2+, Br-, PO43- | |
| б | NaOH | CoSO4 | |||
| а | NiSO4 | NaOH | Ni(OH)2 | Al3+ , NH4+, Br-, SO32- | |
| б | NaOH | NiSO4 | |||
| а | SnCl2 | KOH | Sn(OH)2 | S2- , I-, Na+, Mg2+ | |
| б | KOH | SnCl2 | |||
| а | Pb(NO3)2 | KOH | Pb(OH)2 | ClO- , ZnO22-, Rb+, Mg2+ | |
| б | KOH | Pb(NO3)2 | |||
| а | MnSO4 | NaOH | Mn(OH)2 | ClO3- , Br-, K+, Fe3+ | |
| б | NaOH | MnSO4 | |||
| а | AlCl3 | NaOH | Al(OH)3 | ClO2- , HPO42-, Ca2+, Cs+ | |
| б | NaOH | AlCl3 | |||
| а | Bi(NO3)3 | NH4OH | Bi(OH)3 | Cl- , SO42-, Na+, Mg2+ | |
| б | NH4OH | Bi(NO3)3 | |||
| а | Mg(NO3)2 | KOH | Mg(OH)2 | Al3+ , Na+, Cl-, SO42- | |
| б | KOH | Mg(NO3)2 | |||
| а | Mg(NO3)2 | KOH | Mg(OH)2 | Al3+ , NH4+, Cl-, SO42- | |
| б | KOH | Mg(NO3)2 |
СПИСОК РекомендуемОЙ литературЫ
1. Коровин Н.В. Общая химия- М.: Высшая школа, 2006.
2. Сыркин А.М. Дисперсные системы в нефтепромысловом деле.- Уфа: УНИ,1990.
Учебное издание
Салова Леонора Евгеньевна, Пузин Юрий Иванович,
Чалова Ольга Борисовна и др.
Сборник заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине «ХИМИЯ
Редактор Л.А. Маркешина
Подписано в печать . Бумага офсетная №2. Формат 60x84 1/16
Гарнитура «Таймс». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 8,81. Уч.-изд. л.7,83 Тираж 1000 экз. Заказ
Издательство Уфимского государственного нефтяного технического университета
Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета
Адрес издательства и типографии:
450062, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул. Космонавтов,1