Вычисление порога коагуляции электролита с учетом заряда иона-коагулянта

Пример 2. Порог коагуляции раствора KNO₃ для золя гидроксида алюминия, частицы которого заряжены положительно, равен 60,0 ммоль/дм³. Рассчитайте порог коагуляции K₃[Fe(CN)₆] для этого золя.

Решение. Коагуляцию золя вызывает тот из ионов прибавленного электролита, заряд которого противоположен заряду коллоидной частицы. Коагулирующая способность иона определяется его зарядом. Чем больше заряд иона, тем больше его коагулирующая способность. Значение порога коагуляции электролитов с одно-, двух- и трехзарядными ионами относятся как числа 729: 64: 1. Следовательно, порог коагуляции K₃[Fe(CN)₆] будет в 729 раз меньше, чем у KNO₃, т. е.

ммоль/дм³.

Пример 3. Пороги коагуляции золя Fe(OH)₃ для электролитов KI
и K₂Cr₂O₇ соответственно равны 10,0 и 0,195 ммоль на 1 дм³ золя. Во сколько раз коагулирующая способность дихромата калия больше, чем у иодида калия?

Решение. Коагулирующие способности электролитов являются величинами, обратными их порогам коагуляции:

.

Определим коагулирующую способность соответствующими электролитами:

;

Ответ. Коагулирующая способность дихромата калия для золя Fe(OH)₃ больше, чем иодида калия, в 51 раз.

***

14. Укажите, какой из ионов: Fe³⁺, Fe²⁺, PO₄^3–, NH₄⁺ – обладает наилучшим коагулирующим действием для золя гидроксида меди (II), полученного реакцией

2KOH (изб.) + CuCl₂ → Cu(OH)₂ + 2KCl.

15. В процессе очистки промышленных сточных вод происходит образование коллоидных растворов. Для их разрушения и коагуляции обычно применяются растворы электролитов. Если исходные сточные воды содержали поверхностно-активные вещества на основе солей ароматических производных карбоновых кислот общей формулы RC₆H₄(CH₂)_nCOONa (ПАВ анионоактивного характера), то какой из растворов: K₃PO₄, MgCl₂, Fe₂(SO₄)₃, NH₄NO₃ – обладает наибольшей коагулирующей способностью?

16. Пороги коагуляции золя электролитами оказались равными (ммоль/дм³): , , . Какие ионы электролитов являются коагулирующими? Как заряжены частицы золя?

17. Золь хлорида серебра получен путем смешивания равных объемов 0,0095 М раствора хлорида калия и 0,012 н раствора нитрата серебра. Какой из электролитов: K₃[Fe(CN)₆], K₄[Fe(CN)₆] или MgSO₄ – будет иметь больший порог коагуляции для данного золя?

18. Концентрации коагуляции электролитов (моль/дм³) для данного золя оказались равными: ; С _NaCl = 51,0; ; ; ; . Определите знак заряда золя.

19. Пороги коагуляции электролитов для золя иодида серебра (ммоль/дм³) оказались равными: ; С _к,KCl = 256,0; ; ; . Какое можно сделать заключение относительно заряда частиц данного золя? Вычислите коагулирующую способность каждого из электролитов.

20. Вычислите порог коагуляции раствора сульфата натрия, если добавление 0,003 дм³ 0,1 н Na₂SO₄ вызывает коагуляцию 0,015 дм³ золя.

21. Как расположатся пороги коагуляции в ряду CrCl₃, Ba(NO₃)₂, K₂SO₄ для золя кремниевой кислоты, частицы которого заряжены отрицательно?

22. Какой объем 0,0002 М Fe(NO₃)₂ требуется для коагуляции 0,025 дм³ золя сульфида мышьяка, если порог коагуляции моль/дм³?

23. В три пробирки налито по 0,1 дм³ золя гидроксида железа. Для того чтобы вызвать коагуляцию золя, потребовалось добавить в первую колбу 0,01 дм³ 1 н NH₄Cl, во вторую – 0,063 дм³ 0,01 н Na₂SO₄, а в третью – 0,037 дм³ 0,001 н Na₃PO₄. Вычислите порог коагуляции каждого электролита и определите знак заряда частиц золя.

24. Золь гидроксида меди получен при сливании 0,1 дм³ 0,05 н NaOH и 0,25 дм³ 0,001 н Cu(NO₃)₂. Какой из прибавленных электролитов: KBr, Ba(NO₃)₂, K₂CrO₄, MgSO₄, AlCl₃ – имеет наименьший порог коагуляции?

25. Коагуляция золя иодида серебра, частицы которого заряжены отрицательно, вызывается катионами добавляемых электролитов. Порог коагуляции LiNO₃ для этого золя 165 ммоль/дм³. Вычислите порог коагуляции Ba(NO₃)₂ и Al(NO₃)₃ для этого золя.

26. Как изменится порог коагуляции электролита для золя бромида серебра, частицы которого заряжены положительно, если для коагуляции 0,1 дм³ золя вместо 0,0015 дм³ 0,1 н K₂SO₄ взят раствор Fe(NO₃)₃?

27. Для коагуляции золя 0,05 дм³ сульфида мышьяка можно добавить один из следующих растворов электролитов: 0,005 дм³ 2 н NaCl; 0,005 дм³ 0,03 н Na₂SO₄; 0,004 дм³ 0,0005 н Na₄[Fe(CN)₆]. У какого из приведенных электролитов наименьший порог коагуляции?

28. Порог коагуляции AlCl₃ для золя оксида мышьяка равен 0,093 ммоль/дм³. Какой концентрации нужно взять раствор AlCl₃, чтобы 0,0008 дм³ его хватило для коагуляции 0,125 дм³ золя?