Адсорбция

Частицы дисперсной фазы характеризуются большой удельной поверхностью, поэтому обладают избыточной поверхностной энергией (F_пов). Эта энергия возникает из-за нескомпенсированности молекулярных сил сцепления поверхностного слоя частиц. F_пов. = σ S, где σ – удельная поверхностная энергия, S – поверхность раздела фаз. Уменьшение поверхностной энергии дисперсных частиц происходит за счет процесса адсорбции. Адсорбция – самопроизвольный процесс поглощения вещества из объема дисперсионной среды поверхностным слоем частиц дисперсной фазы. Адсорбент – вещества, на поверхности которых происходит адсорбция, тогда адсорбаты –газы, молекулы, ионы, которыеадсорбируются (поглащаются) наповерхности адсорбента

Физическая адсорбция – молекулы адсорбата удерживаются поверхностью адсорбента слабыми силами межмолекулярного притяжения. Процесс равновесный и при постоянной температуре устанавливается равновесие: адсорбция ↔ десорбция

Химосорбция - химическое взаимодействие частиц поглащаемого вещества с поверхностью адсорбента. Процесс чаще всего необратимый.

Строение коллоидной частицы (золя)

Если частицы дисперсной фазы распределены в водных растворах электролитов, то на их поверхности адсорбируются ионы, преимущественно одного знака, В результате адсорбции ионов на частице образуется двойной электрический слой. Ионы противоположного знака притягиваются к поверхности электростатическими силами. В результате такого взаимодействия образуется мицелла золя. Мицелла- комплекс, образованный твердой частицой дисперсной фазы с окружающим его двойным электрическим слоем. Рассмотрим строение коллоидной частицы – мицеллы золя AgI.

Реакция получения золя: AgNO₃ + KI = AgI↓ + NaNO_3/

1-й случай. В растворе избыток NaI.

{(AgI)_m nI^- (n-x) K⁺ }^- K⁺

2-й случай. В растворе избыток AgNO₃.

{(AgI)_m nAg⁺ (n-x) I^- }⁺ I^-.

^ядро

^{гранула}

^{мицелла.}

ЗАДАЧИ

184.Составьте формулу мицеллы золя сульфата кадмия, который получили смешением 0,002М раствора хлорида калия и 0,002М раствора нитрата кадмия.Укажите, к какому электроду в электрическом поле будет двигаться гранула золя.

185.Золь сульфида никеля (2) получили смешением растворов хлорида никеля и сульфида натрия. Напишите формулу мицеллы золя, зная, что в электрическом поле гранула движется к катоду. Какое вещество взято в избытке?

186.Золь хлорида серебра получили смешением 0,0005М раствора хлорида натрия и 0,0004 М раствора нитрата серебра. Напишите формулу мицеллы золя, и укажите, к какому электроду в электрическом поле движется гранула золя.

187.Рассчитайте суммарную поверхность шаровидных частиц диаметров 0,00002 см, которые получили распылением 2 мл воды.

188.Рассчитайте суммарную поверхность кубических частиц с длиной ребра 0,00005 см, которые получили дроблением 5 г твердого вещества, плотность которого 10,5 г/см³ распылением.

189.Рассчитайте, во сколько раз суммарная поверхность кубических частиц с длиной ребра 0,00005 см отличается от суммарной поверхности шаровидных частиц, диаметр которых 0,00005 см. Частицы получили дроблением 5 г твердого вещества, плотность которого 8,5 г/см³.

190.Составьте формулу мицеллы золя, который получается при смешении растворов хлорида железа (3) и гидроксида натрия, если в электрическом поле гранула движется к катоду. Укажите, какое вещество взято в избытке.