Примеры решения задач

Пример 41. Золь оксалата серебра образуется при медленном приливании водного раствора оксалата аммония к водному раствору нитрата серебра . Напишите формулу мицеллы и укажите знак электрического заряда коллоидной частицы этого золя.

Решение:Образование золя происходит по реакции:

Строение мицеллы и заряд коллоидной частицы зависят от способа получения коллоидного раствора. Поскольку раствор взят в избытке, то на поверхности агрегата будут адсорбироваться ионы . Противоионы будут образовывать адсорбционный и диффузный слои. Формула мицеллы будет следующая:

Коллоидная частица приобретает положительный заряд.

Пример 42. Золь гидроксида магния получен путем смешивания 0,02 л 0,01 н. раствора и 0,028 л 0,005 н. раствора . Определите заряд частиц полученного золя и напишите формулу его мицеллы.

Решение:При смешивании растворов и протекает реакция:

Количество моль-эквивалентов (n_эк) и , участвующих в реакции, определяем по формуле:

Из этого следует, что в избытке будет раствор . Он будет ионным стабилизатором. На ядре коллоидной частицы золя будут адсорбироваться ионы и частица золя приобретет положительный заряд. Противоионами являются ионы .

Формула мицеллы золя гидроксида магния имеет вид:

Пример 43. В каждую из трех колб налито по 0,01 л золя хлорида серебра. Для коагуляции золя в первую колбу добавлено 0,002 л 1М раствора , во вторую - 0,012 л 0,01 М , в третью - 0,007 л 0,001 М . Вычислите пороги коагуляции электролитов, определите знак заряда частиц золя.

Решение:Порог коагуляции вычисляется по формуле:

Вычисляем пороги коагуляции добавляемых электролитов:

;

Добавляемые электролиты содержат анион и катионы , и разной зарядности. Наименьший порог коагуляции у , следовательно, частицы золя хлорида серебра заряжены отрицательно.

Пример 44. Порог коагуляции раствора для золя гидроксида алюминия, частицы которого заряжены положительно, равен 60,0 ммоль/л. Рассчитайте порог коагуляции для этого золя.

Решение:

Коагуляцию золя вызывает тот из ионов прибавленного электролита, заряд которого противоположен заряду коллоидной частицы. Коагулирующая способность иона определяется его зарядом: чем больше заряд иона, тем выше его коагулирующая способность. Значение порогов коагуляции электролитов с одно-, двух- и трехзарядными ионами относятся как числа 729:11:1. Следовательно, порог коагуляции , будет в 729 раз меньше, чем у , т.е.:

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Задача 29

Составьте формулу мицеллы золя, полученного путем смешивания растворов и указанных объемов и концентраций .

Вар.	Золь	Раствор А	V_А, мл	C, моль/л	Раствор В	V_В, мл	C, моль/л
	PbSO₄	Pb(NO₃)₂		0,001 н.	K₂SO₄		0,04 М
	AgCl	KCl		0,02 М	AgNO₃		0,005 М
	Zn(OH)₂	NaOH		0,05 М	ZnCl₂		0,04 н.
	BaSO₄	BaCl₂		0,002 н.	H₂SO₄		0,005 М
	As₂S₃	H₂S		0,06 н.	AsCl₃		0,001 н.
	Ni(OH)₂	NaOH		0,001 М	NiCl₂		0,004 н.
	CuS	CuCl₂		0,002 н.	H₂S		0,0 М
	AgBr	AgNO₃		0,008 М	NaBr		0,009 М
	SrSO₄	Sr(NO₃)₂		0,0005 н.	K₂SO₄		0,004 н.
	Al(OH)₃	AlCl₃		0,06 н.	NaOH		0,08 М
	PbCl₂	KCl		0,05 М	Pb(NO₃)₂		0,01 н.
	CaSO₄	CaCl₂		0,002 н.	Al₂(SO₄)₂		0,01 н.
	H₂SiO₃	K₂SiO₃		0,001 М	HCl		0,05 М
	AgI	AgNO₃		0,04 М	KI		0,01 М
	Fe(OH)₃	NaOH		0,002 н.	Fe₂(SO₄)₃		0,0001 н.
	ZnS	ZnCl₂		0,001 н.	(NH₄)₂S		0,003 н.
	PbI₂	KI		0,0023 М	Pb(NO₃)₂		0,003 н.
	AgCl	HCl		0,05 М	AgNO₃		0 004 М
	Hg₂SO₄	Hg₂(NO₃)₂		0,001 н.	H₂SO₄		0,001 н.
	Co(OH)₂	NaOH		0,04 М	CoCl₂		0,004 М
	AgI	KI		0,01 М.	AgNO₃		0,1 М
	MnS	MnCl₂		0,05 н.	(NH₄)₂S		0,1 н.
	Ag₂CrO₄	K₂CrO₄		0,05 н.	AgNO₃		0,04 М
	PbSO₄	K₂SO₄		0,001 н.	Pb(NO₃)		0,02 н.
	H₂SiO₃	HCl		0,003 М	K₂SiO₃		0,1 н.
	Co(OH)₂	Co(NO₃)₂		0,02 н.	KOH		0,05 М

Задача 30

Напишите уравнение реакции получения коллоидного раствора, строение мицеллы которого изображается условной формулой. Укажите заряд коллоидной частицы и ионный стабилизатор.

Вариант	Формула мицеллы
	{[Cr(OH)₃]_m∙nCr³⁺∙(3n-x)Cl^-}∙xCl^-
	{[AgCl]_m∙nAg⁺∙(n-x)NO₃^-}∙NO₃^-
	{[BaSO₄]_m∙nSO₄^2-∙(2n-x)Na⁺}∙xNa⁺
	{[Fe₄[Fe(CN)₆]₃]_m∙n[Fe(CN)₆]^4-∙(4n-x)K⁺}∙xK⁺
	{[AgBr]_m∙nAg⁺∙(n-x)NO₃^-}∙NO₃^-
	{[Ni(OH)₂]_m∙nNi²⁺∙(2n-x)Cl^-}∙xCl^-
	{[PbI₂]_m∙nI^-∙(n-x)K⁺}∙xK⁺
	{[Sb₂S₃]_m∙nHS^-∙(n-x)H⁺}∙xH⁺
	{[AgCl]_m∙nCl^-∙(n-x)K⁺}∙xK⁺
	{[H₂SiO₃]_m∙nSiO₃^2-∙(2n-x)Na⁺}∙xNa⁺
	{[Al(OH)₃]_m∙nAl³⁺∙(3n-x)Cl^-}∙xCl^-
	{[As₂S₃]_m∙nHS^-∙(n-x)H⁺}∙xH⁺
	{[SrSO₄]_m∙nSr²⁺∙(2n-x)Cl^-}∙xCl^-
	{[PbCl₂]_m∙nCl^-∙(n-x)K⁺}∙xK⁺
	{[Zn(OH)₂]_m∙nZn²⁺∙(2n-x)Cl^-}∙xCl^-
	{[Cu₂[Fe(CN)₆]]_m∙nCu^2-∙(2n-x)Cl^-}∙xCl^-
	{[BaSO₄]_m∙nBa²⁺∙(2n-x)Cl^-}∙xCl^-
	{[Fe(OH)₃]_m∙nFe³⁺∙(3n-x)NO₃^-}∙xNO₃^-
	{[SrSO₄]_m∙nSO₄^2-∙(2n-x)H⁺}∙xH⁺
	{[Fe₃[Fe(CN)₆]₂]_m∙n[Fe(CN)₆]^4-∙(4n-x)K⁺}∙xK⁺
	{[AgBr]_m∙nBr ^-∙(n-x)Na⁺}∙xNa⁺
	{[Co(OH)₂]_m∙nCo²⁺∙(2n-x)Cl^-}∙xCl^-
	{[AgI]_m∙nAg⁺∙(n-x)NO₃^-}∙NO₃^-
	{[ZnS]_m∙nHS^-∙(n-x)H⁺}∙xH⁺
	{[Ni(OH)₂]_m∙nNi²⁺∙(2n-x)Cl^-}∙xCl^-

Задача 31

Напишите формулу мицеллы золя, полученного при постепенном приливании к водному раствору первой соли, взятой в избытке, разбавленного раствора второй соли. Укажите знак заряда коллоидной частицы. Какой из электролитов является наиболее экономичным коагулятором этого золя?

Вар.	Раствор 1	Раствор 2	Коагулятор
	AgNО₃	Kl	NH₄CI; K₂SО₄; FeCI₃
	AgNО₃	HCI	NaF; Ca(NО₃)₂; K₂SО₄
	AgNО₃	CaCI₂	KCH₃COO; ZnCl₂; AICl₃
	AsCI₃	Na₂S	Na₂SО₄; CaCI₂; KNО₃
	NiCI₂	H₂S	Ba(NО₃)₂; NaCH₃COO; K₂SО₄
	FeCI₃	NaOH	Na₂SО₄; KNО₃; CaCI₂
	FeCI₃	Na₂S	SrCI₂: NaNО₃; K₃PО₄
	FeCI₃	Na₂CО₃	(NH₄)₂SО₄; NaCI; Ca(NО₃)₂
	FeCI₃	K₄[Fe(CN)_s]	BaBr₂; K₂SО₄; NaCI
	BaCI₂	Na₂SО₄	Na₂SО₄; KNО₃; MgCI₂
	ZnSО₄	(NH₄)₂S	NH₄CI: AICI₃; Na₃PО₄
	H₃AsО₃	H₂S	Na₂SО₄; Al(NО₃)₃; NH₄CI
	Kl	AgNО₃	NH₄N0₃: MgBr₂; Na₂SО₄
	HCI	AgNО₃	AI(NО₃)₃: NH₄NО₃; K₂SО₄
	CaCI₂	AgNО₃	Zn(NО₃)₂; KCH₃COО; K₃PО₄
	Na₂S	AsCI₃	Ca(CH₃COO)₂; KNО₃; K₃[Fe(CN)₆]
	H₂S	NiCI₂	FeCI₃; KBr; Na₂SО₄
	NaOH	FeCI₃	K₃[Fe(CN)₆]; ZnCI₂; NH₄CI
	Na₂S	FeCI,	NaNО₃; (NH₄)₂SО₄; MgCI₂
	Na₂CО₃	FeCI₃	Na₂C₂О₄: KCI; Cu(NО₃)₂
	K₄[Fe(CN)₃]	FeCI₃	NH₄CI; Na₂S0₄; CaCI₂
	Na₂SО₄	BaCI₂	AI(NО₃)_:: KBr; K₃PО₄
	(NH₄)₂S	ZnSО₄	NaCI: K₂S0₄; CuCI₂
	H₂S	H₃AsО₃	K₂C₂О₄; AICI₃; NH₄CH₃COO
	Kl	Pb(NО₃)₂	Ba(NО₃)₂; NH₄NО₃; K₃[Fe(CN)₆]
	BaCI₂	Na₂SО₄	Na₂SО₄; KNО₃; MgCI₂

Задача 32

32.1 Вычислить порог коагуляции раствора сульфата натрия, если добавление 0,003 л 0,1 н. вызывает коагуляцию 0,015 л золя?

32.2 Как изменится величина порога коагуляции, если для коагуляции 10 л золя вместо 1,5 л 1 н. взять 0,5 л 0,1 н. ?

32.3 Коагуляция 100 мл золя протекает при добавлении 10,5 мл 1 н. раствора , либо 37,0 мл 0,001 н. раствора . Вычислить порог коагуляции электролитов и определить знак заряда частиц золя.

32.4 Для коагуляции 0,05 л золя сульфида мышьяка можно добавить один из следующих растворов электролитов: 0,005 л 2 н. ; 0,005 л 0,03 н. ; 0,004 л 0,0005 н. . У какого из приведенных электролитов наименьший порог коагуляции?

32.5 Золь сульфида кадмия получен смешиванием равных объемов растворов и . Пороги коагуляции для различных электролитов имеют следующие значения (ммоль/л): ; ; ; ; ; . Какой из электролитов - или - взят в избытке для приготовления золя? Вычислить коагулирующие способности электролитов.

32.6 В три колбы налито по 0,1 л золя . Для того, чтобы вызвать коагуляцию золя, потребовалось добавить в первую колбу 0,01 л 1н. , во вторую - 0,063 л 0,01н. , в третью -0,037 л 0,001 н. . Вычислить порог коагуляции каждого электролита и определить знак заряда частиц золя.

32.7 Пороги коагуляции для различных электролитов и золя иодида серебра имеют следующие значения (ммоль/л): ; ; ; ; ; . Какой из электролитов (иодид калия или нитрат серебра) взят в избытке для приготовления золя?

32.8 Какой объем 0,0002 М требуется для коагуляции 0,025 л золя сульфида мышьяка, если порог коагуляции ?

32.9 Коагуляция золя иодида серебра, частицы которого заряжены отрицательно, вызывается катионами добавляемых электролитов. Порог коагуляции для этого золя равен
165 ммоль/л. Вычислить порог коагуляции и для этого золя.

32.10 Как изменится порог коагуляции электролита для золя бромида серебра, частицы которого заряжены положительно, если для коагуляции 0,1 л золя вместо 0,0015 л 0,1 н. .взят раствор ?

32.11 Чтобы вызвать коагуляцию золя к 10 мл золя добавлено в первом случае 1,05 мл 1н. , во втором - 6,25 мл 0,01 н. и в третьем случае 3,7 мл 0,001н. . Определить знак заряда частиц золя и вычислить порог коагуляции каждого электролита.

32.12 Какое количество электролита нужно добавить к 1 л золя , чтобы вызвать его коагуляцию? Концентрация электролита 0,01 моль/л, порог коагуляции равен 0,63 ммоль/л.

32.13 Пороги коагуляции электролитов для золя :

электролит

С_к, ммоль/л 256 260 6,0 7,0 0,067.

Каков знак заряда коллоидных частиц? Вычислить коагулирующую способность каждого электролита.

32.14 Как изменится порог коагуляции золя , если для коагуляции 0,5 л золя вместо 0,005 л 0,01н. взять 0,005 л 0,001 н. ?

32.15 В колбы налито по 25 мл золя . Для того, чтобы вызвать коагуляцию золя, потребовалось добавить: в первую -
2,65 мл 1н. раствора , во вторую - 9,35 мл 0,001 н. раствора . Вычислить пороги коагуляции и определить знак заряда золя.

32.16 Какое количество раствора концентрацией
0,01 моль/л требуется для коагуляции 1 л золя ? Порог коагуляции - 9,6 10^-2 ммоль/л.

32.17 Пороги коагуляции электролитов для некоторого золя оказались равными (ммоль/л): ; ; . Определить коагулирующие способности этих электролитов и знак заряда частиц золя.

32.18 Коагуляция золя вызывается анионами добавляемых электролитов. Порог коагуляции для этого золя равен 260 ммоль/л. Вычислить пороги коагуляции и для этого золя.

32.19 Для явной коагуляции 50 мл золя потребовалось 5,3 мл 1н. , 31,5 мл 0,01н. или 18,7 мл 0,001 н. . Вычислить пороги коагуляции электролитов. Проверить справедливость правила Шульце-Гарди.

32.20 Коагуляция золя вызывается катионами. Пороги коагуляции для электролитов и соответственно равны 50,0 и 0,093 ммоль/л. Как относятся между собой коагулирующие способности катионов добавляемых электролитов?

32.21 Какой объем 0,005 М требуется для коагуляции 0,015 л золя бромида серебра, если порог коагуляции ?

32.22 Пороги коагуляции электролитов для золя ммоль/: -315; -0,6; -300; -330; -20. Каков знак заряда коллоидных частиц? Согласуются ли опытные данные с правилом Шульце-Гарди?

32.23 Пороги коагуляции золя для электролитов и соответственно равны 9,0 и 0,17 ммоль/л. Во сколько раз коагулирующая способность больше, чем у ?

32.24 Вычислить порог коагуляции раствора хлорида магния, если добавление 0,006 л 0,01 н. вызывает коагуляцию
0,003 л золя?

32.25 В две колбы налито по 200 мл золя. Для начала коагуляции необходимо добавить 125 мл 0,01 н. или 74 мл 0,001 н. . Вычислить пороги коагуляции и определить знак заряда золя.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1. Криоскопические ( ) и эбулиоскопические ( )
константы некоторых растворителей

Растворитель
Анилин	5,87	3,22
Бензол	5,12	2,53
Вода	1,86	0,52
Диэтиловый эфир	1,73
Камфора	40,0	6,09
Хлороформ	4,9	3,63
Четыреххлористый углерод	2,98	5,3
Этиловый спирт	-	3,89

Приложение 2. Приближенные значения коэффициентов активности ионов в зависимости от ионной силы раствора

Ионная сила раствора	Коэффициенты активности ионов
1-зарядных	2-зарядных	3-зарядных	4-зарядных
	0,96	0,86	0,73	0,56
	0,95	0,81	0,64	0,45
	0,92	0,72	0,52	0,30
	0,89	0,63	0,39	0,19
	0,87	0,57	0,28	0,12
	0,81	0,44	0,15	0,04
0,1	0,78	0,33	0,08	0,01
0,2	0,70	0,24	0,04	0,003
0,3	0,66

Приложение 3. Константы диссоциации некоторых кислот и оснований при Т=298 К

Название	Формула
Азотистая
Молибденовая
Ортомышьяковая
Фтороводородная
Родановодородная
Сернистая
Сероводородная
Угольная
Ортофосфорная
Хлорноватистая
Бензойная
Муравьиная
Уксусная
Щавелевая
Гидроксид аммония
Гидроксид алюминия
Гидроксид бериллия
Гидроксид кадмия
Название	Формула
Гидроксид меди(II)
Гидроксид никеля(II)
Гидроксид свинца(II)
Гидроксид хрома(III)
Гидроксид цинка
Циановодородная
Селеноводородная

Приложение 4. Растворимость ионных соединений в воде

Соли	Анион	Хорошо растворимые	Малорастворимые
Нитраты		Все	Нет
Ацетаты		Все	Нет
Перхлораты		Все	Нет
Хлораты		Все	Нет
Сульфаты		Все, кроме
Хлориды		Все, кроме
Бромиды		Все, кроме
Иодиды		Все, кроме
Сульфиды			Все остальные
Сульфиты			Все остальные
Карбонаты			Все остальные

Соли	Анион	Хорошо растворимые	Малорастворимые
Фосфаты			Все остальные
Силикаты	^-		Все остальные
Хроматы			Все остальные
Фториды			Все остальные

⇐ Предыдущая 15 16 17 18 19 20 21 22 2324