Материал: 1838

2. Механическое воздействие: встряхивание, перемешивание. При интенсивном механическом воздействии усиливается диффузия, что также приводит к истончению диффузного слоя и к коагуляции.

3. Добавление раствора электролита. При добавлении к коллоидному раствору электролита ионы последнего вытесняют противоионы, входящие в состав мицеллы, из диффузного слоя в адсорбционный, в результате чего электрокинетический потенциал снижается до нуля. Происходит коагуляция.

4. Сливание коллоидных растворов с противоположно заряженными частицами. Если соединить два коллоидных раствора с противоположно заряженными частицами, то разноименные частицы будут притягиваться, укрупняться, в результате произойдет коагуляция. Такой вид коагуляции получил название гетерокоагуляция.

5. Повышение концентрации коллоидных частиц. Если в системе происходит рост числа коллоидных частиц, например при твердении вяжущих, то через некоторое время частицам становится тесно, под действием соседних частиц диффузный слой истончается, противоионы переходят из диффузного слоя в адсорбционный, электрокинетический потенциал снижается,

и 3 см3 соляной кислоты (концентрация 2:1). Перемешайте. Наблюдайте образование геля кремниевой кислоты. Напишите уравнение реакции и строение коллоидной частицы кремниевой кислоты.

Na2SiO3 + HCl H2SiO3 + ... .

Опыт 2. Получение золя гидроксида железа.

В химическом стаканчике нагрейте до кипения 50 см3 дистиллированной воды. В кипящую воду добавьте 3…4 капли 2%-ного раствора хлорида железа (III) FeCl3. Обратите внимание на изменение цвета раствора вследствие образования золя. Напишите, какое строение имеет частица получившегося золя. Этот же опыт проведите, вливая раствор хлорида железа в холодную воду. Какая реакция происходит в этом случае? Золь гидроксида железа сохраните для следующих опытов.

FeCl3 + H2O(хол.) ;

FeCl3 + H2O(кипящ.) .

36

Напишите продукты реакции и строение золя гидроксида железа. Сделайте вывод о продуктах реакции гидролиза в зависимости от температуры воды.

Опыт 3. Коагуляция золя под влиянием электролита.

К части раствора, полученного в опыте 2, прилейте раствор соды Na2CO3 до коагуляции. Объясните наблюдаемое явление.

{ m[Fe(OH)3] ∙ nFe3+ ∙ 3(n-x)Cl-}+3x ... 3xCl- + Na2CO3.

Сделайте вывод о причине коагуляции.

Опыт 4. Коллоидная защита.

Налейте в 2 пробирки по 5 см3 золя гидроксида железа. В одну добавьте 2…3 см3 раствора желатина или крахмального клейстера, а в другую – такой же объем дистиллированной воды. В обе пробирки добавьте по 2 см3 раствора соды и перемешайте. Почему коагуляция заметна только в одном

онной среды, по размерам частиц дисперсной фазы, по степени взаимодействия между частицами д сперсной фазы и среды и по степени структурированности дисперсной с стемы.

2. Назовите Сспособы получения дисперсных систем.

3. Какие оптические и электрические свойства характерны для дисперсных систем? чем они обусловлены?

4. Объясните механизм образования заряда на поверхности коллоидных частиц за счет избирательной адсорбции избыточных ионов.

5. Объясните механизм образования заряда на поверхности коллоидных частиц за счет частичной ионизации нерастворимых молекул кислот и оснований.

6.Какие виды устойчивости характерны для дисперсных систем? Охарактеризуйте каждый вид устойчивости, объясните, от каких факторов он зависит.

7. Какой процесс называется коагуляцией? Назовите способы коагуляции коллоидных растворов. В чем отличие коагуляции лиофильных и лиофобных золей?

37

8.Какие виды связнодисперсных структур вы знаете? Дайте определение таким свойствам связнодисперсных структур, как тиксотропия и синерезис.

9.Приведите примеры дисперсных систем, которые встречаются в природе, в производстве, в быту.

5. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

Положение металлов в периодической таблице. Если в периодиче-

ской таблице элементов Д.И. Менделеева провести диагональ от бериллия к астату, то слева внизу по диагонали будут находиться элементы-металлы (к ним же относятся все элементы побочных подгрупп), а справа вверху – эле-

К элементам-металлам относятся s-элементы I и II групп, все d- и f-элементы, а также p-элементы главных подгрупп: III (кроме бора), IV (Ge,

Рис. 1. Виды кристаллических решеток

Кристаллы металлов состоят из положительно заряженных ионов и свободных электронов, отсоединившихся от соответствующих атомов. Весь кристалл можно себе представить в виде пространственной решетки, узлы которой заняты ионами, а в промежутках между ионами находятся легкоподвижные электроны. Эти электроны постоянно переходят от одних атомов к другим и вращаются вокруг ядра то одного, то другого атома. Так как электроны не связаны с определенными ионами, то уже под влиянием небольшой разности потенциалов они начинают перемещаться в определенном направлении, т.е. возникает электрический ток.

38

Характерные физические свойства металлов находятся в связи с особенностями их внутренней структуры (наличием «электронного газа»).

Физические свойства:

1)пластичность – способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В ряду Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe пластичность уменьшается;

2)блеск, обычно серый цвет и непрозрачность. Это связано со взаимодействием свободных электронов с падающими на металл квантами света;

3)электропроводность, которая объясняется направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием небольшой разности потенциалов. Электропроводность уменьшается в ряду Ag, Cu, Al, Fe и при нагревании. Последнее объясняется тем, что

сповышением температуры затрудняется направленное движение «электронного газа», т.к. усиливаются колебания атомовИи ионов в узлах кристаллической решетки;

4)теплопроводность обусловлена Двысокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит

быстрое выравнивание температуры по массе металла. Наибольшей теплопроводностью обладают Bi и Hg; А

5)твердость. Самый твердый – Cr (режет стекло); самые мягкие – щелочные металлы K, Na, Rb, Csб(режутся ножом);

6)плотность тем меньше, чем меньше атомная масса металла и чем больше радиус его атомаи(самый легкий – Li; самый тяжелый – Os (табл. 7). Металлы, имеющие плотность < 5 г/см3, считаются «легкими металлами»;

7)температурыСплавлен я кипения. Самый легкоплавкий металл – Hg, самый тугоплавк й металл – W (см. табл. 7). Металлы с t°пл выше 1000 °C считаются тугоплавкими, ниже – низкоплавкими.

№Название Атомный вес Плотность, Температура

39