Выполнение работы

Опыт 1. Получение золя и геля кремниевой кислоты

Налейте в пробирку 1-2 мл концентрированного раствора силиката натрия и при непрерывном встряхивании добавьте несколько капель соляной кислоты. Наблюдайте образование бесцветного студенистого осадка – геля.

В другую пробирку налейте 1-2 мл разбавленного раствора силиката натрия и прибавьте несколько капель соляной кислоты при непрерывном перемешивании. Наблюдайте образование золя кремниевой кислоты. Составьте схему мицеллы полученного золя.

Опыт 2. Получение золя гидроксида железа (III)

Нагрейте до кипения 100 мл дистиллированной воды и прилейте 2 мл 0, 2 % раствора FеСl₃. После 2-3 минут кипячения образуется золь гидроксида железа (III) красно-коричневого цвета.

Напишите уравнения гидролиза FеСl₃ по трем ступеням. Составьте схему коллоидной мицеллы полученного золя, если стабилизатором является хлороксид железа (III) – FeOCl – продукт неполного гидролиза FeCl₃. Запишите формулу коллоидной мицеллы.

Опыт 3. Получение золя оксида марганца (IV)

В пробирку с 0, 02 М раствором перманганата калия добавьте по каплям 0, 1 % раствор пероксида водорода до перехода розовой окраски в бурую.

Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции восстановления перманганата калия пероксидом водорода до оксида марганца МnО₂. Составьте схему и формулу коллоидной мицеллы золя, если стабилизатором является перманганат калия.

Опыт 4. Получение золя иодида серебра

В пробирку с 0, 02 М раствором иодида калия добавьте 1-2 капли 0, 02 М раствора нитрата серебра до появления опалесценции раствора.

В другую пробирку с 0, 02М раствором нитрата серебра добавьте 1-2 капли 0, 02 М раствора иодида калия до появления опалесценции.

Напишите уравнение реакции образования иодида серебра. Составьте схемы и формулы коллоидных мицелл золя иодида серебра при различных стабилизаторах.

Опыт 5. Получение золя серы путем замены растворителя

В дистиллированную воду по каплям прилейте прозрачный раствор серы в этиловом спирте до появления опалесценции раствора. Поскольку сера в воде нерастворима, ее молекулы конденсируются в коллоидные частицы. Заряд коллоидных частиц отрицательный; он обусловлен микропримесями.

Опыт 6. Коагуляция коллоидных растворов растворами электролитов

В три пробирки налейте по 1-2 мл золя гидроксида железа (III), полученного в опыте 2. Прилейте в пробирки по каплям 1М растворы солей: в первую – NaCl, во вторую – Na₂SO₄, в третью – Nа₃РO₄. Сравните коагулирующее действие растворов солей по числу капель каждого раствора, которое потребовалось для начала коагуляции золя. Сделайте вывод о влиянии величины и знака заряда иона на коагуляцию коллоидного раствора.

Опыт 7. Защитное действие коллоидов

В две пробирки налейте по 1-2 мл золя гидроксида железа (III), полученного в опыте 2. Прилейте в первую пробирку по каплям 1М раствор Na₂SO₄ до начала коагуляции золя. Во вторую пробирку сначала добавьте 1 мл раствора крахмала, перемешайте раствор, а затем по каплям добавляйте раствор Na₂SO₄. Отметьте отсутствие коагуляции во второй пробирке. Сделайте вывод о защитном действии раствора крахмала.

Опыт 8. Взаимная коагуляция коллоидных растворов

При смешивании двух золей, имеющих противоположные заряды коллоидных частиц, может произойти их взаимная коагуляция. В четыре пробирки налейте растворы золей, полученных в опытах 1-4: в первую – золь кремниевой кислоты; во вторую – золь оксида марганца (IV); в третью и четвертую – золь иодида серебра (стабилизатор – KI). Прибавьте по каплям в 1, 2 и 3 пробирки золь гидроксида железа, а в четвертую – золь оксида марганца (IV). Наблюдайте взаимную коагуляцию золей в 1, 2 и 3 пробирках.

Опыт 9. Адсорбция

В коническую колбу налейте 20 мл разбавленного раствора дихромата калия. Всыпьте 0, 5 г измельченного активированного угля, интенсивно встряхивайте содержимое колбы в течение 2-3 минут, дайте отстояться и отфильтруйте. Наблюдайте изменение окраски раствора.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что такое золь? гель?

2. Чем коллоидные растворы отличаются от истинных?

3. Что такое коагуляция? В чем причина коагулирующего действия растворов электролитов?

4. Что такое адсорбция?

5. Изобразите схему строения коллоидной мицеллы, полученной при взаимодействии сильноразбавленных растворов CH₃COOAg и КСl при небольшом избытке раствора CH₃COOAg. Запишите формулу коллоидной мицеллы. Какой из ионов – Са²⁺, Al³⁺, SO₄²‾, Cl‾ – сильнее коагулирует данный золь?

 

Лабораторная работа № 8

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ