В чем сущность правила Шульце-Гарди?
1. Представьте строение мицеллы для коллоидов, полученных по реакциям в таблице.
2. Расположите нижеперечисленные электролиты в порядке увеличения их коагулирующей силы для этих коллоидов:
NaCl, Na 2 SO 4 , CuCl 2 , Al 2 (SO 4 ) 3 , AlCl 3 , K3[Fe(CN)6]
Дано: Na2 SiO3 +2HCl → H2SiO3 ↓+2NaCl
изб.
Решение
1. Правило Шульце - Гарди:
Коагуляцию коллоидных растворов вызывают любые ионы, которые имеют знак заряда, противоположный заряду гранул. Коагулирующее действие ионов тем сильнее, чем выше заряд иона- коагулянта и пропорционально заряду в шестой степени.
2. Напишем строение мицеллы:
Na2 SiO3 +2HCl → H2SiO3 ↓+2NaCl
изб.
Итак, при сливании растворов первоначально образуется кристаллический агрегат (H2SiO3)m, на основе которого впоследствии формируется гидрозоль кремниевой кислоты . Согласно правилу Фаянса-Панета, указанный микрокристалл адсорбирует своей поверхностью лишь те ионы, которые входят в состав агрегата и при этом в растворе находятся в избытке.
В избытке у нас Na2 SiO3, значит, потенциалопределяющие ионы SiO32-, образуется частица, называемая ядром мицеллы (H2SiO3)m,n SiO32-
В этом случае, к отрицательно заряженному ядру притягиваются противоионы Na+ , которые дополняют адсорбционный слой (непосредственно примыкая к ядру), а также образуют диффузный (размытый) слой, находящийся за пределами отрицательно заряженной гранулы
[(H2SiO3)m,n SiO32-, 2(n- х ) Na+]2х-.
Коллоидная частица или гранула , совместно с противоионами адсорбционного слоя составляет электронейтральную мицеллу, формула которой:
[(H2SiO3)m,n SiO32-, 2(n- х ) Na+]2х-2хNa+
Таким образом, получается:
[(NiS)m, n S2-, 2(n- х ) Н+]2х- 2хН+
ядро
коллоидная частица
мицелла
Получается, заряд коллоидной частицы – отрицательный : 2х-
Рассмотрим, какие ионы могут вызвать коагуляцию:
Коагулирующей частью электролита является один из его ионов – тот, который несет заряд, противоположный по знаку заряду коллоидной частицы