Значение концентрации реагирующих веществ, для получения коллоидных растворов

Лабораторная работа №2

Приготовление растворов и дисперсных систем.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Приготовление растворов и дисперсных систем, которые в дальнейшем могут быть использованы для исследования их свойств.

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ

1. Химические стаканчики ёмкостью 100 мл.

2. Пипетки ёмкостью 1, 2, 5, 10 мл.

3. Бюретка.

4. Мешочек для диализа.

5. Растворы солей.

Приготовление растворов

1.Смешали 300г. раствора с массовой долей растворенного вещества 0,2(20%) и200г. раствора с массовой долей 0,35 (35%). Вычислить массовую долю растворенного вещества в смеси.

+ =

2.Сколько воды и 98% серной кислоты потребуется для приготовления 500г. 25% раствора?

Дано:

+ =

по правилам смешения (1)и (2),

где (вода), тогда в уравнении (2) и оно

преобразуется в , откуда .

3.Сколько соли и 20% раствора той же соли потребуется для приготовления 400г. 30% раствора соли?

Дано:

+ =

р-р 1(соль) р-р 2р-р 3 по правилам смешения (1)и (2),

где (соль), тогда уравнение (2) преобразуется в (2).

4.Определите массу раствора с массовой долей карбоната натрия 0,1 и массу кристаллогидрата Na₂CO₃ 10H₂O, которые нужно взять для приготовления раствора массой 540г. с массовой долей Na₂CO₃ 0,15?

+ = m₃W₃

Дано: Na₂СО₃10Н₂О

Дисперсные системы

Физическая конденсация (метод замены растворителя)

ЗОЛЬ СЕРЫ

К 50 мл воды добавляют при взбалтывании 1 мл насыщенного (без нагревания) раствора серы в ацетоне или этиловом спирте. Т. к. сера в воде нерастворима, то при этом образуются мельчайшие ее коллоидные частицы, взвешенные в воде. Наблюдается явление опалесценции.

Химическая конденсация

РЕАКЦИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ. ЗОЛЬ ДИОКСИДА МАРГАНЦА

5 мл 1,5% раствора KMnO₄ разбавляют водой до 50 мл. В разбавленный раствор вводят по каплям 1,5-2 мл 1% раствора Na₂S₂O₃. Образуется вишнево - красный золь диоксида марганца.

РЕАКЦИИ ГИДРОЛИЗА. ЗОЛЬ ГИДРОКСИДА ЖЕЛЕЗА (III)

Реакция получения Fe(OH)₃ идет по схеме:

FeCI₃ + 3H₂O = Fe(OH)₃ + 3HCl

Поверхностные молекулы агрегата Fe(OH)₃ вступают в реакцию с HCl:

Fe(OH)₃ + HCl = FeOCl + 2H₂O

Молекулы FeOCl, подвергаясь диссоциации, образуют ионы FeO⁺ и CI^-. Данное обстоятельство необходимо учесть при составлении формулы мицеллы. Для получения золя Fe(OH)₃ к 50 мл кипящей воды по каплям добавляют 5-10 мл 2% раствора FeCl₃. Золь имеет интенсивный красно – коричневый цвет.

РЕАКЦИИ ДВОЙНОГО ОБМЕНА. ЗОЛИ БЕРЛИНСКОЙ ЛАЗУРИ

а) К 20 мл 0,1% раствора K₄[Fe(CN)₆] прибавляют при энергичном взбалтывании 5-6 капель 2% раствора FeCl₃. Получают золь, окрашенный в темно – синий цвет.

б) К 20 мл 2% FeCl₃ прибавляют при энергичном взбалтывании 5-6 капель 0,1% раствора K₄[Fe(CN)₆]. Получают золь, окрашенный в зеленый цвет.

Чем отличаются полученные золи? Ответ обоснуйте.

Методы диспергирования (пептизация)

ЗОЛЬ БЕРЛИНСКОЙ ЛАЗУРИ. В пробирку к 5 мл 2%-го раствора FeCI₃ прибавляют 1 мл насыщенного раствора K₄[Fe(CN)₆]. Осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой. При обработке осадка на фильтре 3 мл 0.1н раствора щавелевой кислоты (пептизатор) фильтруется золь берлинской лазури, окрашенный в синий цвет. Анион С₂О₄^2- сильно адсорбируется на частицах осадка, сообщая им заряд и агрегативную устойчивость. Напишите формулу мицеллы.

Значение концентрации реагирующих веществ, для получения коллоидных растворов

В случае низких концентраций весь возможный избыток вещества расходуется на возникновение сравнительно немногочисленных центров кристаллизации, и дальнейший рост частиц тем самым исчерпывается. При средних концентрациях реагирующих веществ получаются грубодисперсные частицы, выпадающие в осадок.

а) В стакан на 100 мл наливают 5 мл 0.005н раствора FeCI₃ и добавляют 5 мл 0.005н раствора K₄[Fe(CN)₆]. Разбавляют полученный раствор 50 мл дистиллированной воды. Получается прозрачный золь берлинской лазури.

б) Выполняют то же, что и в опыте а), беря растворы концентрацией 0.1н. Из мутного раствора выпадает осадок берлинской лазури.

в) В стакан на 100 мл наливают 5 мл насыщенного раствора FeCI₃ и 10 мл насыщенного раствора K₄[Fe(CN)₆]. Образуется студнеобразный осадок. Часть полученного осадка переносят в стакан со 100 мл дистиллированной воды и размешивают. Получается устойчивый золь берлинской лазури.