Строение мицеллы. Правило Пескова-Фаянса. Адсорбция. Св-ва коллоидных р-ров (агрегативная и кинетическая устойчивость, седиментация, коагуляция, оптические и электрические)

Коллоидные растворы. Дисперсные системы, классификация, области их применения.

Коллигативные св-ва р-ров. Ткип и Тзамерз р-ров. Следствия из з-на Рауля. Определение состояния вещества в р-ре (электролит, неэлектролит, ассоциат) по коллгативным свойствам.

Коллигативные свойства растворов - это те их свойства, которые при данных условиях оказываются равными и независимыми от химической природы растворённого вещества; свойства растворов, которые зависят лишь от количества кинетических единиц и от их теплового движения.

К_эб = R(Tкип)²/∆H⁰кип; К_кр = R(Tзам)²/∆H⁰зам Эбуллиоскопические и криоскопически константы.

Для неэлектролитов: DT_кип = К_эбС_m; DT_зам = К_крС_m. С_m [моль/кг] — моляльная концентрация.

Для реальных растворов: DT_кип = iК_эбС_m; DT_зам = iК_крС_m.

Изотонический коэффициент i = DT_{зам / кип}(теор) / DT_{зам / кип}(эксп) = DP(теор) / DP(эксп). i > 1: электролит; i = 1: неэлектролит; i < 1: ассоциат. C_m(эксп) = DТ_кип (эксп) / К_эб (в табл). С_m(эксп) > С_m(теор): электролит; С_m(эксп) = С_m(теор): неэлектролит; иначе ассоциат.

Для задач формула: i = DT_{замерзания} / (К_кр * С_m), где К_кр = 1,86.

Закон Рауля: понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально молярной доле растворенного вещества.

Из закона Рауля возникают 2 следствия:

1. Ткип раствора выше Ткип растворителя.

2. Т замерзания раствора ниже Тзамерзания чистого растворителя.

По степени диссоциации электролита a, которая равна отношению числа молекул, диссоциированных на ионы, к полному числу молекул в растворе, различают сильные (a = 1), слабые (a << 1) электролиты и,

соответственно, растворы сильных и слабых электролитов.

Коллоидные системы – это высоко дисперсные гетерогенные системы, характеризующиеся сильно развитой поверхностью раздела фаз.

Дисперсные системы (раздробленные и гетерогенные) состоят из сплошной непрерывной среды – дисперсной фазы и раздробленных частиц – дисперсной среды. Лиофильные коллоиды — коллоиды с высоким сродством ДФ и ДС. Нет чёткой границы фаз. Наиболее термодинамически устойчивы. Лиофобные коллоиды — с малым сродством ДФ и ДС. Резкая граница раздела фаз. Менее устойчивы.

Классификация дисперсных систем по агрегатным состояниям фаз. применение

Дисперсион-ная средаДисперс-ная фазаПримеры дисперсных систем

ТвердаяТвердаяРубиновое стекло; пигментированные волокна (рис на ткани); сплавы;

ТвердаяЖидкаяЖемчуг, вода в граните, вода в бетоне

ТвердаяГазообразнаяГазовые включ в различных твердых телах: пенобетоны, замороженные пены, пемза

ЖидкаяТвердаяСуспензии, краски, пасты, золи, латексы

ЖидкаяЖидкаяЭмульсии: молоко, нефть, сливочное масло, маргарин, замасливатели волокон

ЖидкаяГазообразнаяПены, в том числе для пожаротушения и пенных технологий замасливания волокон,

ГазообразнаяТвердаяДымы, космическая пыль, аэрозоли

ГазообразнаяЖидкаяТуманы, газы в момент сжижения

ГазообразнаяГазообразнаяКоллоидная система не образуется

mAgI$ (ДФ) + nAgNO₃ (ДС) " {m[AgI]nAg⁺xNO₃^–}^(n-x)+ (n-x)NO₃^–. Всё — мицелла, m[AgI] — ядро; nAg⁺xNO₃^– — адсорбционный слой, {m[AgI]nAg⁺xNO₃^–}^(n-x)+ — гранула.

Адсорбция — процесс поглощения одного вещества поверхностью другого.

Правило Пескова-Фаянса: ядро мицеллы адсорбирует из раствора преимущественно те ионы, которые входят в кристаллическую решётку ядра (или изоморфные им) и в растворе находятся в избытке.

Устойчивость коллоидных систем — способность сохранять присущую им степень дисперсности.

Агрегативная устойчивость связана с наличием заряда одного знака у гранулы, что приводит к отталкиванию частиц и предотвращает их слипание.

Кинетическая устойчивость связана с постоянным броуновским движением частиц.

Коагуляция – укрупнение коллоидных частиц из-за частичной или полной потери электрического заряда при добавлении электролита. При полной потере заряда коагуляция приводит к разрушению коллоидной системы. Седиментация (осаждение) — выделение ДФ в виде осадка.

Оптические свойства коллоидов: Эффект Тиндаля (конус) позволяет доказать наличие коллоида. Электрические свойства коллоидов обусловлены наличием заряда у гранулы.

Электрофорез — направленное перемещение частиц в постоянном электрическом поле.

Электроосмос — перемещение ДС через полупроницаемую перегородку в постоянном электрич поле.

Дата добавления: 2013-12-12