Лабораторная работа №14. Получение и очистка коллоидных растворов

Получение и очистка коллоидных раств оров

Цель: 1) получить золи различными способами; 2) очистить дисперсные системы методом диализа.

Реактивы: FeCl₃ (2 и 5%), KMnO₄ (1, 5%), Na₂S₂O₃ (1%), K₃[Fe(CN)₆] (1, 5%), H₂C₂O₄ (2%), K₂SO₄ (1, 5%), BaCl₂ (1н), спиртовой раствор йода.

Приборы и материалы: пробирки, термостойкий стакан (200-500 мл), технические весы, электроплитка, фильтры.

Опыт 1. Получение золя гидроксида железа (III) по реакции гидролиза

Нагрейте до кипения 5 мл дистиллированной воды в пробирке, добавьте в кипящую воду 10-15 капель 2%-го раствора FeCl₃, прокипятите полученный раствор. Сравните окраску полученного раствора с окраской раствора, приготовленного с использованием холодной воды.

В растворе FeCl₃ протекает гидролиз, усиливающийся с повышением температуры. При нагревании раствора до кипения гидролиз протекает до конца с образованием Fe(OH)₃:

FeCl₃+Н₂О = Fe(OH)₃+3НCl

Таким образом, при нагревании раствора следует ожидать выпадение осадка. Однако этого не происходит. Образующийся гидроксид взаимодействует с соляной кислотой и превращается в основную соль:

Fe(OH)₃+НCl = Fe(OH)₂Cl + Н₂О

Основная соль дегидратируется:

Fe(OH)₂Cl = FeOCl + Н₂О

Образовавшийся оксохлорид диссоциирует на ионы, которые адсорбируются на ядре коллоидной частицы.

Напишите схему строения мицеллы золя гидроксида железа (III).

Опыт 2. Получение золя оксида марганца (IV)

К 1 мл 1, 5% -го раствора KMnO₄ в пробирке добавьте 10 мл воды. По каплям прилейте 0, 5 мл 1%- го раствора Na₂S₂O₃. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция:

8KMnO₄ + 3Na₂S₂O₃+ Н₂О =8MnO₂ + 3K₂SO₄+ 2KОН+ 3Na₂SO₄

В результате реакции следует ожидать выпадение осадка, однако этого не происходит.

Объясните наблюдаемое явление, напишите формулу мицеллы в избытке одного, а затем другого реагента.

 

Опыт 3. Получение золя берлинской лазури пептизацией

Приготовьте осадок Fe₄[Fe(CN)₆]₃ из 5%-го раствора FeCl₃ и раствора К₃[Fe(CN)₆]

4FeCl₃+ К₃[Fe(CN)₆] = Fe₄[Fe(CN)₆]₃ + 12КCl

Полученный осадок перенесите на фильтр и промойте водой, наблюдайте цвет промывных вод. Обработайте осадок 2-3 мл 2%- го раствора щавелевой кислоты, используя при этом стеклянную палочку для перемешивания. Отметьте цвет и прозрачность промывных вод в этом случае. Объясните наблюдаемые явления.

 

Опыт 4. Получение золя гидроксида железа (III) пептизацией осадка

К 5 мл 2%-го раствора FeCl₃ добавьте NH₄ОН до получения осадка:

FeCl₃+3NH₄ОН = Fe(ОН)₃↓ +3NH₄Cl

Полученный осадок отфильтруйте и промойте водой на фильтре, опишите цвет промывных вод. Осадок обработайте горячим 5%-м раствором FeCl₃.

Объясните наблюдаемое явление, напишите формулу мицеллы.