Дисперсные системы

Цель работы: изучение условий образования и коагуляции коллоидных растворов.

Приборы и посуда.

Штатив для пробирок, штатив с держателем, водяная баня, пробиркодержатель, асбестовая сетка, тренога, лупа, микрошпатель, стеклянная воронка, пипетка, стеклянная палочка, часовое стекло, 4 пробирки с резиновыми пробками, мерный цилиндр (на 20 мл), химические стаканы ёмкостью 50 и 100 мл, плоскодонная коническая колба ёмкостью 100 мл.

Реактивы и материалы.

Водные растворы: хлороводородной (соляной) кислоты (2 н.), азотной кислоты (2 н.), гидроксида натрия (20 %-ный), хлорида натрия (насыщенный и 0,1 н.), хлорида бария (0,1 н.), хлорида алюминия (0,1 н.), хлорида железа(III) (концентрированный и 2 %), иодида калия (0,05 н.), нитрата серебра (0,001 н. и 0,05 н.), нитрата свинца (0,01 н.), карбоната натрия (10 %), силиката калия (10 %), сульфата натрия (0,1 н.), сульфита натрия (1 %), тиосульфата натрия (0,05 н.) фосфата натрия (0,1 н.), перманганата калия (0,05 н.), гексацианоферрата(II) калия (концентрированный и 0,05 н.), танина (0,1 %), мыла (2 %), желатина (0,5 %), фенолфталеина (1 %, спиртовый).

Фильтровальная бумага. Мел и сера (мелко растёртые порошки), декагидрат тетрабората натрия (бура), бензол, этиловый спирт, машинное или растительное масло, флуоресцеин.

Указания по технике безопасности. Перед выполнением опытов необходимо изучить "Инструкцию по технике безопасности в химической лаборатории", обратив внимание на работу с растворами кислот, аммиака и правила нагревания на газовой горелке пробирок с растворами веществ.

1. Получение суспензии мела в воде

В пробирку до половины объёма налейте дистиллированную воду, внесите микрошпатель порошка мела и смесь взболтайте до получения равномерной суспензии. Поставьте пробирку в штатив. После осаждения твёрдых частиц перенесите с помощью стеклянной палочки 3 капли жидкости на часовое стекло и рассмотрите её через увеличительное стекло (лупу).

Отметьте, является ли эта жидкость однородной. Как можно охарактеризовать её состав?

2. Получение эмульсий бензола и масла в воде

В 4 пробирки до половины их объёма налейте воду.

В две пробирки добавьте 10 капель бензола, затем в одну из пробирок добавьте 5 капель раствора мыла.

В третью пробирку добавьте 10 капель машинного или растительного масла.

В четвёртую пробирку добавьте три микрошпателя буры и встряхивайте её до полного растворения смеси, затем добавьте 10 капель масла.

Все пробирки плотно закупорьте пробками и сильно встряхните.

Отметьте, в какой из пробирок образуется стойкая молочно-белая эмульсия, а в какой происходит её расслоение.

Объясните наблюдаемые явления.

Какую роль играют растворы мыла и буры? Объясните их влияние на стабильность эмульсии.

3. Получение золя оксида марганца(IV) реакцией восстановления

При добавлении тиосульфата натрия к раствору перманганата калия, последний восстанавливается до оксида марганца(IV).

Реакция протекает согласно схеме:

8KMnO₄ + 3Na₂S₂O₃ + H₂O → 8MnO₂↓ + 3K₂SO₄ + 3Na₂SO₄ + 2KOH.

В плоскодонную колбу налейте 50 мл дистиллированной воды, добавьте 1 мл раствора перманганата калия, а затем добавляйте по каплям 0,5-1 мл раствора тиосульфата натрия.

Проверьте, даёт ли образовавшийся вишнёво-красный золь оксида марганца конус Тиндаля. Определите заряд коллоидных частиц, составьте схему мицеллы, считая стабилизатором перманганат калия.