По данным табл. напишите структурную формулу мицеллы гидрозоля А, если вещество В является электролитом-стабилизатором. Укажите знак электрического заряда коллоидных частиц. Постройте для гидрозоля А схему двойного электрического слоя согласно теории Штерна и схему падения в нем электрического потенциала. Объясните, какой потенциал обеспечивает устойчивость системы и как он изменяется при введении в систему электролитов – коагулянтов. Какой из введенных в систему электролитов С является наиболее экономичным коагулянтом для полученного золя?
Вариант Гидрозоль А Электролит-стабилизатор В Электролиты-коагулянты С
1
Сульфида ртути (HgS)
Нитрат ртути (Hg(NO3)2) КCl,
Zn(CH3COO)2
AlCl3
Решение
Агрегат (HgS)m
Далее на поверхности агрегата адсорбируются ионы, входящие в его состав и находящиеся в растворе в избытке. В нашем примере это Hg 2+
В результате этого, агрегат (HgS)m с адсорбированным слоем Hg2+ приобретает положительный заряд. Адсорбированные на поверхности агрегата ионы и придающие ему заряд, называются потенциалопределяющими.
Далее, к ядру притягиваются противоположно заряженные ионы – противоионы, которые компенсируют заряд твердой фазы и образуют адсорбционный слой. Противоионами будут служить, ионы содержащиеся в растворе, но не входящие в состав агрегата. В данном примере – это нитрат-ионы NO3–.
Ядро и противоионы адсорбционного слоя образуют коллоидную частицу или гранулу, знак которой определяется знаком заряда потенциалопределяющих ионов.Те же противоионы (NO3–), образуют и диффузный слой. По мере удаления от ядра, их содержание постепенно снижается.
Коллоидная частица вместе с противоионами диффузного слоя называется мицеллой.
[(HgS)m*nHg2+*2(n-x)NO3-]2+*2xNO3-
2.Знак электрического заряда коллоидных частиц. « + «
3.
Строение двойного электрического слоя по Штерну
Современная теория строения двойного электрического слоя мицелл основана на представлениях Штерна. Согласно этой теории, ДЭС состоит из двух слоев:
внутреннего (адсорбционный);
внешнего (диффузный)
.
Толщина первого не более двух диаметров ионов, а второго — во много раз больше, так как он имеет размытое строение из-за теплового движения ионов. Адсорбционный слой располагается на твердой поверхности и состоит из двух рядов ионов противоположных знаков Непосредственно на поверхности твердой фазы сорбируются потенциалопределяющие ионы на расстоянии, равном их радиусу в несольватированном состоянии, и поверхность приобретает электрический заряд. В результате электростатического притяжения из раствора поступает часть противоионов, которые образуют второй слой ионов противоположного знака. Но эта часть противоионов располагается в жидкой фазе и двигается вместе с твердой частицей. Остальная часть противоионов располагается также в жидкой фазе, но представляет собой размытую (диффузную) ионную оболочку. Причем концентрация противоионов, наибольшая около заряженной поверхности твердой фазы, убывает по мере увеличения расстояния от границы раздела. При движении частицы в электрическом поле противоионы диффузного слоя не перемещаются вместе с ней.
4.Разность потенциалов в адсорбционном слое между потенциалопределяющими ионами и всеми противоионами называется электротермодинамическим потенциалом (φ)
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
