Естественные науки

условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия HCl c избытком AgNO3?

Как представить условной химической формулой строение мицеллы
золя, полученного в результате взаимодействия HCl c избытком AgNO3? Какой
из приведенных ионов будет наиболее эффективным коагулятором для этой
коллоидной системы: Al3+, РО4
3-
; Са2+, SiO3
2‾, ОН‾, Na+
. Почему?
AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3
При достаточно малых концентрациях реагентов вместо осадка AgCl получается коллоидный раствор – золь AgCl
m[AgCl] – твердые частицы, зародыши кристаллов, агрегаты из m «молекул» AgCl – как хотите назовите. Это основа данного золя, центральная частичка мицеллы, вокруг которой образуются слои – адсорбционный и диффузный.
В растворе присутствуют ионы Ag+, NO3- H+ (Ионов Cl- в растворе нет, они все связаны в агрегатах, поскольку HCl не в избытке). Из этих трех ионов потенциалопределяющим будет ион Ag+ - одноименный с одним из ионов агрегата, достраивающий решетку зародыша кристалла с поверхности. Противоинами будут, конечно, ионы NO3-. Часть из них войдет в адсорбционный слой вместе с потенциалопределяющими ионами, между поверхностью агрегатов и раствором возникнет скачок потенциала (дзета-потенциал). Остальные противоионы располагаются в диффузном слое (иногда говорят диффузионный слой).
Итак nAg+ - потенциалопределяющие ионы,
(n-x)NO3- - противоионы адсорбционного слоя,
xNO3- - противоионы диффузного слоя
Формула мицеллы:
{m[AgCl]nAg+∙(n-x)NO3-}xNO3-
То, что в фигурной скобке, называется коллоидной частицей. Она имеет заряд, в данном случае положительный +х. Мицелла в целом электронейтральна.
Теперь о коагуляции. Цель коагуляции – сделать коллоидную частицу электронейтральной, убрать диффузный слой, свести к нулю дзета-потенциал.
Очевидно, что коагулирующее действие на положительно заряженную частицу оказывают только отрицательные ионы – PO4(3-), SiO3(2-), OH-
Коагулирующая сила иона тем больше, чем больше его валентность (заряд). Это правило Шульце-Гарди (1882 г).
Таким образом, наиболее эффективным коагулятором для данной системы будет фосфат-ион РО4(3-). Т. е. для этого иона порог коагуляции будет наименьшим. Правило Шульце-Гарди подтверждается теоретическими расчетами Дерягина-Ландау. Из этой теории можно вывести соотношение порогов коагуляции для одно-, двух- и трехзарядных ионов: 1 : 0,016 : 0,0013. Например, здесь порог коагуляции для фосфат-иона будет в 700 с лишним раз (1/0,0013) ниже, чем для иона ОН-.
Светлана Смыковская
Светлана Смыковская
63 461
Лучший ответ
Валерий Сарапулов Иногда потенц. опред. ионы могут быть не одноименными, т. к. потц. опред. ион может быть близким по структуре строения крист. рештки агрегата (наприм. I Br Cl). Второй скачек присутствует в межфазном потенциале, находящемся между потенц. опред. ионами и противоионами. Коллойдная частица это-гранула. Составными частями мицеллы так же являются твердая и жидкая фазы.