- •Введение
- •1. Поверхностные явления
- •1.1. Поверхностная энергия
- •1.2. Адсорбция
- •1.2.1. Адсорбционные явления
- •1.2.2. Термодинамика адсорбции
- •1.2.3. Изотерма адсорбции
- •1.3. Поверхностно-активные вещества
- •2.1. Классификация дисперсных систем
- •Классификация дисперсных систем в зависимости от размера частиц дисперсной фазы
- •2. Дисперсные системы
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы (дф) и дисперсионной среды (дс)
- •2.2. Коллоидные системы
- •2.3. Методы получения коллоидных растворов
- •2.4. Строение частиц дисперсионной среды
- •2.5. Электрические свойства коллоидных растворов
- •2.6. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем
- •2.7. Оптические свойства коллоидных растворов
- •Тестовые упражнения
- •Ответы на тестовые упражнения
- •Адсорбция
- •1. Адсорбция красителей
- •2. Адсорбция ионов
- •Дисперсные системы
- •1. Получение суспензии мела в воде
- •2. Получение эмульсий бензола и масла в воде
- •3. Получение золя оксида марганца(IV) реакцией восстановления
- •4. Получение наночастиц методом конденсации
- •5. Получение коллоидных растворов методом диспергирования
- •6. Защита твёрдого коллоида
- •7. Коагуляция золей
- •Требования к оформлению письменного отчёта по лабораторным работам
- •Поверхностные явления и дисперсные системы (Коллоидная химия – нанохимия)
Ответы на тестовые упражнения
1.4; 2.3; 3.4; 4.3; 5.4; 6.4; 7.3; 8.2; 9.3; 10.2; 11.4; 12.1; 13.4; 14.4; 15.1; 16.1; 17.3; 18.4; 19.2; 20.3; 21.1; 22.3; 23.1; 24.4; 25.1; 26.4; 27.4; 28.3; 29.2; 30.3; 31.1; 32.2; 33.4; 34.2; 35.1; 36.3; 37.3; 38.4; 39.4; 40.1; 41.2; 42.3; 43.2; 44.3; 45.1; 46.1; 47.4; 48.3; 49.1; 50.3; 51.2; 52.1; 53.2; 54.3; 55.2; 56.2; 57.2; 58.4; 59.4; 60.3; 61.4; 62.3; 63.4.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
Адсорбция
Цель работы: изучение зависимости адсорбции веществ на поверхности раздела фаз от их природы.
Приборы и посуда.
Штатив для пробирок, штатив с держателем, пипетка, микрошпатель, резиновая груша, вата, стеклянная палочка, стеклянная воронка, пробирки с резиновыми пробками, химические стаканы ёмкостью 50 и 100 мл.
Реактивы и материалы.
Водные растворы: серной кислоты (0,5 н.), аммиака (2 н.), хлорида бария (0,5 н.), хлорида алюминия (0,05 н.), иодида калия (0,01 н.), нитрата свинца (0,01 н.), метиленовой сини, лакмуса.
Прокалённый древесный уголь (порошок). Фильтровальная бумага.
Указания по технике безопасности. Перед выполнением опытов необходимо изучить "Инструкцию по технике безопасности в химической лаборатории", обратив внимание на работу с растворами кислот и аммиака.
1. Адсорбция красителей
а) адсорбация лакмуса активированным древесным углём
В стеклянную воронку вложите бумажный фильтр, смочите его водой и плотно прижмите к стенке. Закрепите воронку в держателе штатива и пропустите через неё 3 мл раствора лакмуса.
Отметьте, изменился ли цвет раствора.
Поместите в воронку с фильтром 6 микрошпателей порошка активированного древесного угля и пропустите через его слой четверть пробирки раствора лакмуса.
Сравните цвета раствора лакмуса и фильтрата и объясните изменение окраски.
б) адсорбация метиленовой сини гидроксидом алюминия
В стакан с 50 мл раствора хлорида алюминия добавьте при перемешивании раствор аммиака до образования коллоидного раствора.
Составьте уравнение протекающей химической реакции.
Отфильтруйте осадок образовавшегося гидроксида алюминия, используя стеклянную воронку с бумажным фильтром, и затем через осадок на фильтре пропустите раствор метиленовой сини.
Объясните наблюдаемый эффект.
2. Адсорбция ионов
а) адсорбция ионов свинца(II) древесным углём
В пробирку с 4 каплями раствора нитрата свинца добавьте каплю раствора иодида калия.
Отметьте, что происходит.
Составьте уравнение протекающей химической реакции.
В другую пробирку с 15 каплями раствора нитрата свинца, добавьте 2 микрошпателя порошка активированного древесного угля и, закрыв отверстие пробирки пробкой, энергично встряхивайте её содержимое в течение 3 минут.
Оберните носик пипетки ватой и отберите через неё в чистую пробирку 4 капли раствора. Добавьте к этому раствору каплю раствора иодида калия.
Что наблюдается в этом случае?
Составьте уравнение протекающей химической реакции.
б) адсорбция ионов свинца(II) сульфатом бария
В пробирку с 4 каплями раствора нитрата свинца добавьте 10 капель дистиллированной воды и раствор перемешайте стеклянной палочкой. С помощью пипетки перенесите 4 капли полученного раствора во вторую пробирку и добавьте столько же капель раствора иодида калия.
Отметьте, что происходит.
Составьте уравнение протекающей химической реакции.
В третью пробирку с 5 каплями раствора хлорида бария добавьте 10 капель раствора серной кислоты.
Отметьте, что происходит.
Декантируйте раствор, затем в пробирку с осадком добавьте 4 капли раствора нитрата свинца и 10 капель дистиллированной воды. Смесь перемешайте стеклянной палочкой. После отстаивания осадка с помощью пипетки перенесите в четвёртую пробирку 4 капли раствора и добавьте столько же капель раствора иодида калия.
Отметьте, что происходит.
Сравните количество образовавшегося осадка с выпавшим из раствора, в который не был добавлен сульфат бария.
Объясните, почему уменьшилась концентрация ионов свинца в растворе?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
