Коллоидный раствор получен в результате реакции обмена при смешивании равных объемов растворов А и Б разных концентраций (таблица)
Напишите и объясните формулу мицеллы золя и схему ее строения.
Какой ион является потенциалопределяющим?
Какие ионы выполняют роль противоионов?
Определите какой из двух электролитов будет иметь меньший порог коагуляции?
Определите знак потенциала в коллоидной системе.
К какому из электродов будет перемещаться частица при электрофорезе?
Вычислить потенциал частиц данного коллоидного раствора при 298 К, если вязкость воды H2O = 103 Н/м2, диэлектрическая проницаемость среды = 81, электрическая постоянная о = 8,8 1012 Ф/м, Е – подаваемое напряжение, l – расстояние между электродами.
Таблица. Данные для решения задач 43-56
№ зада-чи
Раствор А
Раствор Б
Электролиты Е, В l, м h, м , с
55 0,005 M CdSO4 0,001 M (NH4)2S Na2SO4 , CaCl2 250 0,6 1102 300
Нужно полное решение этой работы?
Решение
CdSO4 + (NH4)2S =CdS + (NH4)2SO4
CdS – ядро мицеллы
При смешении равных объемов концентрации веществ уменьшаются в 2раза
После смешения
CM (NH4)2S = 0,0005моль/л
CM(CdSO4 ) = 0,0025 моль/л
Таким образом, в избытке есть CdSO4
При избытке CdSO4 мицелла имеет строение:
{[mCdS] ∙ nCd2+∙ (n ‒ x) SO4 2- }2 x- ∙ x SO4 2- , где
m – количество CdS, образующих ядро;
m – количество CdS, образующих ядро;
n – количество потенциалопределяющих ионов Cd2+;
(n ‒ x) – количество противоионов в адсорбционном слое;
Таким образом,
2)потенциалопределяющие ионы есть Cd2+;
3)противоионы - SO4 2-
4) Поскольку заряд коллоидной частицы «+« , то коагуляцию будут вызывать анионы
Наименьшим порогом коагуляции будет обладать электролит с наибольшим зарядом аниона
Na2SO4 = 2Na+ +SO42-
CaCl2 =Ca 2++ 2Cl -
Таким электролитом есть Na2SO4
5) Знак потенциала в коллоидной системе +
6) частица при электрофорезе будет перемещаться к К ( - ) - катоду
7) Электрокинетический потенциал можно рассчитать по уравнению Гельмгольца-Смолуховского:
ξ = , где
η - вязкость среды (Па·с);
u - линейная скорость электрофореза (м/с);
ε0 - диэлектрическая проницаемость среды;
ε - электрическая постоянная (Ф/м);
Е - напряженность электрического поля или градиент потенциала (В/м).
Линейную скорость движения границы золь – боковая жидкость рассчитывают как отношение смещения границы раздела за время электрофореза:
U h/ t ,
где: h – смещение границы золь - боковая жидкость за время электрофореза, м; t – время электрофореза,
Напряженность электрического поля (градиент потенциала) рассчитывают как отношение приложенной разности потенциалов к расстоянию между электродами: H E/l , где: Е – приложенная разность потенциалов, В; l – расстояние между электродами, м.
Тогда уравнение Гельмгольца - Смолуховского для электрофореза примет вид:
=U* η /* H = h* η *l /*0 *t*E =
= 1*10 -3*10 -3* 0,6 /81*8,9*10-12*300*250 = 11 мВ
Ответ: равно 11мВ
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
