С.Ф. Дунаев - Практическое пособие по общей и неорганической химии для студентов нехимических специальностей (1106328), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Результаты наблюдений (прозрачность, цвет раствора, наличие осадка и его цвет ит.д.) внесите в таблицу 5.1.Оставьте пробирки в штативе на 10-15 минут и отметьте изменения, которыебудут происходить при хранении: изменение цвета или его интенсивности, изменение прозрачности, появление или исчезновение осадка и его цвет и т.д. Результаты наблюдений внесите в таблицу 5.1.Таблица 5.1№ стаканаНаблюдениярНпервоначальныечерез 10–15 мин1234567Вопросы и задания1) Опишите наблюдаемое.2) На основании наблюдений напишите уравнения окислительновосстановительных реакций, подобрав коэффициенты в них методомэлектронно-ионного баланса.3) Укажите интервалы рН в пределах которых состав продуктов реакции один и тот же.Опыт 7. Взаимодействие K2Cr2O7 c Na2SO3 в различных средахНалейте в две пробирки по 1 капле 0,5 М раствора дихромата калия и по 1 млдистиллированной воды.Добавьте в первую пробирку 2 капли концентрированной серной кислоты, а вовторую 2 капли 1 М NaOH.В каждую пробирку внесите на кончике шпателя несколько кристаллов Na2SO3.Встряхните обе пробирки.Вопросы и задания1) Опишите наблюдаемое.2) На основании наблюдений напишите уравнения окислительновосстановительных реакций, подобрав коэффициенты в них методомэлектронно-ионного баланса.3) Укажите, как среда раствора влияет на состав продуктов реакции?645.3.5.
Что должен представить студент преподавателюдля сдачи работы:1. Описания наблюдений в выполненных опытах и пояснения кним.2. Ответы на вопросы к опытам.3. Заполненную таблицу 5.1.4. Уравнения реакций (при подборе коэффициентов в окислительно–восстановительных реакциях должен быть использован метод электронно–ионного баланса).5.4. Задачи1) Укажите в нижеприведенных реакциях окислитель и восстановитель.Al + KClO4 + H2SO4 → KCl + Al2(SO4)3 + H2OHCl + HNO3 → Cl2 + NO + H2ONa2S + Br2 → S + NaBrCrCl3 + Br2 + KOH → K2CrO4 + KBr + H2ONaNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → NaNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2OMnS + HNO3(разб) → Mn(NO3)2 + NO + S + H2OMnS + HNO3 → MnSO4 + NO2 + H2OMnSO4 + CaOCl2 + NaOH → MnO2 + CaCl2 + Na2SO4 + H2OP + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO2Al + KOH + H2O → K[Al(OH)4] +H2H2S + H2SO3 → S + H2O2) Методом электронно-ионного баланса подберите коэффициенты в уравнениях вышеперечисленных реакций.65Тема 6. КОЛЛОИДНО-ДИСПЕРНЫЕ СИСТЕМЫ6.1.
Теоретическая часть.Коллоидными называются системы, в которых одно вещество (дисперснаяфаза) равномерно распределено в другом (дисперсионная среда). Размер частиц-9-7в коллоидных системах составляет 10 –10 м. Необходимым условием существования дисперсных систем является отсутствие химического взаимодействия ивзаимной растворимости между компонентами.Коллоидные системы называют также коллоидными растворами или золями.Золи с водной дисперсионной средой — гидрозолями.Стабильность коллоидных растворов обуславливается наличием электрического заряда на их частицах.
Возникновение этого заряда и его знак зависят отусловий получения коллоидного раствора. Например, при постепенном приливании водного раствора гидроксида натрия к водному раствору хлорида железа(III), взятому в избытке, строение частицы образующего гидрозоля можно представить следующим образом:{n(Fe(OH)3) ⋅mFe3+– x+⋅ (3m–x)Cl }–⋅xCl .|←ядро →|←адсорбционный слой →|←диффузионный слой →||←⎯⎯ частица (гранула)⎯⎯→||←⎯⎯⎯мицелла⎯⎯⎯→|Методы получения коллоидных растворов делятся на две основные группы:диспергирования и конденсации.
Методы диспергирования основаны на измельчении крупных частиц до коллоидных размеров. Это могут быть разнообразные механические приемы, а также пептизация — переход осадка в коллоидный раствор. Пептизировать можно только свежеобразованные осадки, в которых не прошли процессы кристаллизации.Сущность методов конденсации состоит в соединении отдельных молекул,атомов или ионов вещества в агрегаты коллоидных размеров.
Для этой целичасто применяют способ смещения равновесия гидролиза в сторону образования малорастворимых продуктов.После получения золи могут содержать примеси различных веществ. Для ихочистки проводят диализ. При диализе коллоидный раствор с содержащимися внём примесями отделяется от растворителя мембраной (растительной, животной или искусственной), которая пропускает молекулы и ионы низкомолекулярных веществ и растворителя и не пропускают коллоидные частицы.
В результате диффузии через мембрану примеси удаляются во внешний растворитель.Нарушение агрегативной устойчивости, при которой происходит объединение коллоидных частиц в более крупные, называют коагуляцией.666.1.1. Вопросы по теме::1) Какие растворы называют коллоидными? В чём состоит их основное отличие от истинных растворов?2) Какие методы используются для получения коллоидных растворов?3) Что называется коагуляцией и пептизацией? В чём причины этих явлений?4) Что называется диализом?6.2. Работа 1.
Получение коллоидных растворов гидроксидажелеза (III)6.2.1. Введение в работуЦелью настоящей работы является получение гидрозоля гидроксида железа(III) методами конденсации и пептизации и определение заряда полученныхколлоидных частиц.Для получения гидрозоля методом конденсации. равновесие гидролиза солиFeCl3 с помощью длительного кипячения смещается в сторону нерастворимогоFe(OH)3.
Образование золя фиксируется по красно-коричневому цвету раствора.Получение гидрозоля железа (III) методом пептизации проводится двумяспособами. В первом случае добавляют к осадку Fe(OH)3 раствор FeCl3, в ре3+зультате чего происходит адсорбция ионов Fe на частицах свежеполученногоосадка.
При этом заряд коллоидной частицы повышается, силы отталкиваниямежду ними увеличиваются, и происходит коллоидное растворение осадка.Во втором случае механизм пептизации состоит в том, что при прибавлениираствора соляной кислоты к осадку Fe(OH)3, часть осадка растворяется, в ре3+зультате чего образуется ионы Fe , которые адсорбируются на поверхностичастиц осадка, заряжая их.Очистка золя гидроксида железа (III) проводится в настоящей работе методом диализа с использованием в качестве полупроницаемой мембраны коллодиевого мешочка, который готовится непосредственно перед проведением опыта. Для ускорения диализа в процессе опыта производится периодическая сменавнешнего растворителя.Заряд коллоидных частиц в настоящей работе определяется методом капиллярного анализа, который основан на способности капилляров целлюлозы заряжаться в водных растворах отрицательно.
Вследствие этого по капиллярам целлюлозы могут продвигаться только те частицы, которые имеют тот же заряд,что и целлюлоза. Поэтому, если капля золя на фильтровальной бумаге образуетокрашенное пятно небольшого диаметра (компактное), то коллоидные частицызаряжены положительно, если пятно большое (расплывчатое) — частицы золязаряжены отрицательно.676.2.2. Реактивы:Растворы: 0,05 М, 0,15 М и 0,5 М FeCl3; 10% NH3; 0,1 М HCl, коллодий (4%раствор нитроцелюлозы в смеси 1 : 3 (по объему) этилового спирта и диэтилового эфира).6.2.3. ОборудованиеКонические колбы на 250 мл, фильтровальная бумага.6.2.4. Порядок выполнения экспериментаОпыт 1. Получение гидрозоля Fe(OH)3 методом конденсацииВ конической колбе на 250 мл нагрейте до кипения 85 мл дистиллированной воды. В кипящую воду небольшими порциями прилейте 15 мл 0,15 М растворахлорида железа (III) и продолжайте нагревать до появления красно-коричневойокраски раствора.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое.
Свидетельствует ли окраска раствора о получении коллоидного раствора:2) Напишите реакцию гидролиза FeCl3.3) Составьте схему строения мицеллы полученного гидрозоля гидроксида железа (III).Опыт 2. Получение гидрозоля Fe(OH)3 методом пептизации .К раствору хлорида железа (III) прилейте раствор аммиачной воды или гидроксида натрия до выпадения осадка. Образовавшийся осадок Fe(OH)3 отделите отраствора декантацией или центрифугированием. Промойте его дистиллированной водой и разделите на три пробирки.В первую пробирку добавьте дистиллированной воды и взболтайте осадок.
Поставьте пробирку в штатив. Через 10 минут слейте раствор с осадка, вновь добавьте дистиллированную воду и взболтайте. Промывайте осадок водой ивзбалтывайте до тех пор, пока полученная взвесь не перестанет отстаиваться ине образуется устойчивый коллоидный раствор.Во вторую пробирку добавьте раствор FeCl3, в третью – HCl. Наблюдайте заизменением цвета раствора над осадком.Вопросы и задания:1) Опишите наблюдаемое. Свидетельствует ли окраска раствора о получении коллоидного раствора.2) Составьте схемы строения мицелл гидрозоля гидроксида железа (III)полученных в различных пробирках.683) Объясните причины возникновение заряда на грануле в различных пробирках.Опыт 3.
Очистка гидрозоля железа от примесей методом диализа.Приготовьте коллодиевый мешочек из раствора коллодия. (ПРИ РАБОТЕ СКОЛЛОДИЕМ НЕОБХОДИМА ОСТОРОЖНОСТЬ, ТАК КАК ОН ПОЖАРООПАСЕН). Налейте коллодий в широкую короткую пробирку и вылейте его обратно. Вращая пробирку, дайте коллодию равномерно распределиться по стенкам пробирки. Затем закрепите пробирку в штативе вверх дном для высушивания пленки (5-10 минут). Осторожно отделите край пленки от пробирки и налейте воды в зазор, чтобы пленка легко отстала от стекла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
