Строение коллоидных частиц
В настоящее время строение коллоидных растворов описывается мицеллярной теорией, согласно которой, любой гидрофобный золь состоит из мицеллы и интермицеллярной жидкости - среды, содержащей растворимые электролиты.
Основная масса мицеллы сосредоточена в ядре. Ядро состоит из большого числа молекул или атомов вещества, нерастворимого в дисперсионной среде. Количество молекул в ядре обозначается m.
К поверхности ядра притягиваются ионы, сообщая поверхности тот или иной заряд. Это потенциалобразующие ионы, их количество обозначается n.
коллоидные частицы называются мицеллами.
Свойства коллоидных растворов
1. Молекулярно-кинетические свойства, общие для истинных и коллоидных растворов: осмос, осмотическое давление, диффузия, броуновское движение.
Но в коллоидных растворах эти процессы идут медленнее.
2. Оптические свойства – это специфические свойства, присущие только коллоидным растворам.
a) опалесценция - это явление рассеяния проходящего через коллоидный раствор света с изменением окраски золя.
b) эффект Фарадея-Тиндаля - явление изменения формы пучка проходящего через раствор света на конусовидную.
3. Электрические свойства
a) электрофорез - явление перемещения частиц дисперсной фазы в электрическом поле;
b) электроосмос - это явление перемещения частиц дисперсионной среды (растворителя) относительно неподвижной дисперсной фазы. Например, течение жидкости через капиллярные системы под влиянием разности потенциалов.
На этих свойствах основаны методы введения лекарственных препаратов через кожу.
4. Электрокинетические свойства характеризуют возникающие в мицелле потенциалы.
a) электротермодинамический (Е) потенциал - возникает на границе ядра и слоя потенциалопределяющих ионов. Величина этого потенциала постоянна и зависит от числа потенциалопределяющих ионов, у многих коллоидных растворов она достигает 1В.
b) электрокинетический ζ, (дзетта) потенциал - возникает на границе адсорбционного и диффузионного слоев. Величина ζ - потенциала пропорциональна числу ионов диффузионного слоя и ионной силе раствора.
Концентрация противоионов в диффузионном слое убывает от центра к периферии, ζ- потенциалв этом направлениитак же падает до нуля. Если все противоионы перейдут в адсорбционный слой, то ζ- потенциал станет равен 0.
Состояние системы, когда общий заряд её равен нулю, называется изоэлектрическим состоянием.
Коллоидные растворы являются термодинамически неустойчивыми.
вопрос. Натрий, калий, строение атома, распространение в природе, получение, свойства, значение.
Натрий и калий являются элементами главной подгруппы I группы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. На внешнем энергетическом уровне атомов этих элементов находится 1 неспаренный s-электрон. Пытаясь завершить внешний энергетический уровень, атомы этих элементов энергично отдают один электрон и проявляют свойства активных восстановителей. В своих соединениях эти элементы являются одновалентными. Итак, Натрий и калий — типичные представители щелочных металлических элементов.
В природе щелочные элементы встречаются только в виде солей. Важнейшими минералами натрия является каменная соль или галит NaCl, чилийская селитра NaNO3, глауберова соль или мирабилит Na2SO4 · 10H2O. Большое количество солей натрия кристаллизуется при испарении морской воды. Массовая доля натрия в земной коре составляет 2,6%. Калий, как и натрий, является достаточно распространенным химическим элементом. Массовая доля калия в земной коре — 2,5%. Природные соли калия — сильвин KCl, сильвинит КCl · NaCl, карналлит КCl · MgCl2 · 6H2O. Калий входит в состав полевых шпатов и слюды.
Катионы натрия и калия играют важную роль в жизнедеятельности живых организмов. Натрий содержится в костной ткани, крови, мозга, легких, жидкости глаза, спинномозговой жидкости. Катионы натрия участвуют в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия, в проведении нервных импульсов. Калий содержится в костной ткани, мышцах, крови, мозге, сердце, почках. Катионы калия участвуют в проведении биоэлектрических потенциалов в нервах и мышцах, в регуляции сокращений сердца и других мышц, поддерживают осмотическое давление в клетках, активируют некоторые ферменты.
По физическим свойствам натрий и калий являются типичными металлами. Они серебристо-белый цвет, высокую электропроводность и теплопроводность. Отличаются они тем, что достаточно пластичными, мягкими (их легко резать ножом), легкими (плавают на поверхности воды) и легкоплавкими. Свежие срезы натрия и калия блестят. Эти металлы очень активны, поэтому их хранят под слоем керосина, или в запаянных ампулах.
Натрий и калий имеют высокую химическую активность и являются сильными восстановителями. На воздухе натрий и калий легко окисляются. Продуктами реакции являются соответствующие оксиды и пероксиды этих элементов:
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2
4K + O2 = 2K2O K + O2 = KO2.
Натрий и калий активно реагируют с галогенами с выделением света. При взаимодействии натрия с хлором образуется натрий хлорид:
2Na + Сl2 = 2NaСl.
Продуктами реакций натрия и калия с серой являются сульфиды этих элементов, например:
2K + S = K2S.
При взаимодействии натрия и калия с водой образуется соответствующий луг и газовать водород.
Натрий реагирует с водой достаточно активно:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑.
Реакция калия с водой происходит еще активнее с возможным самовоспламенением водорода:
2K + 2H2O = 2KOH + H2.
Натрий и калий добывают электролизом расплавов хлоридов и гидроксидов этих элементов. Впервые натрий и калий были получены в 1807 году английским ученым Хэмфри Дэви.
Натрий используют как наполнитель газоразрядных ламп. В металлургии натрием восстанавливают некоторые редкие металлы: титан, цирконий, тантал. Калий используется в фотоэлементах. Натрий, калий и их сплавы применяют как теплоносители в ядерных энергетических установках. Калий является важным элементом для развития растений, и вносится в почву в виде калийных удобрений. Задача.
В процессе разбавления раствора масса растворенного вещества не меняется, а увеличивается масса растворителя, а значит, увеличивается масса раствора и, наоборот, уменьшается массовая доля вещества в растворе.
Задача. Какая масса 98% раствора Н2SO4 требуется для приготовления 2 л раствора концентрации 1 моль\л
Дано:
V(р-ра)=2л
См=1 моль\л
Найти m(98%H2SO4)=?
Решение:
В 1 л р-ра --------1 моль H2SO4
В 2 л р-ра --------х моль H2SO4
Х=2*1\1=2моль H2SO4
m(98%H2SO4)=V*p=2мл*1,84г\моль=3,68г
Билет 27