Приклад виконання контрольної роботи (Подібність і розходження між газоподібним, рідким і твердим станом. Формулювання закону Гесса. Обчислення теплового ефекту реакції горіння ацетилену), страница 3

Висновок: термодинамічно вигідний процес – зменшення надлишкової енергії залежить від S і s . Зменшення хоч би одного з показників приведе до зменшення надлишкової енергії, що є вигідним для системи.

Приклад, що демонструє як система може зменшити вільну енергію за рахунок зменшення площини поверхні: туманà роса (відбувається укрупнення краплин, зменшується їх загальна площина і як наслідок зменшується надлишкова енергія).

s - поверхневий натяг (Н/м; дин/см) – це сила, що діє на лінію поверхні рідини і направлена на скорочення поверхні. Залежить від природи та температури.

 s(Н₂О)²⁰= 72 дин/см                     s(Н₂О)⁷⁰= 62 дин/см    s(спирт)²⁰=22 дин/см

Для систем з надлишком енергії характерний процес накопичення сторонніх молекул на поверхні поділу фаз, що супроводжується виділенням тепла. Цей процес протікає самовільно і називається адсорбцією.

Речовина, на поверхні якого відбувається адсорбція називають адсорбент.

Речовина , яка адсорбується – адсорбат.

Позитивна адсорбція – концентрація речовини, що адсорбується, на поверхні поділу більш, ніж у внутрішніх шарах

Негативна адсорбція - концентрація речовини на поверхні поділу менша, ніж у внутрішніх шарах

Поверхневий натяг – міра адсорбції; при зниженні s внаслідок адсорбції газу рідиною – показник адсорбції Г має позитивне значення, а значить газ легко адсорбується рідиною, і навпаки

139. Які умови одержання колоїдних розчинів? Укажіть речовини, які можуть служити стабілізаторами для зазначених у таблиці колоїдних систем, отриманих у результаті обмінних реакцій.

вода

Fe(OH)3

Розв’язок:

Та чи інша речовина може бути одержана у колоїдному стані при наступних умовах.

1) розміри частинок речовини доводять до колоїдних розмірів двома методами:

а) подрібненням (дисперсійні методи);

б) укрупнення молекул, атомів або іонів до частинок колоїдних розмірів (конденсаційні методи) .

2. Для запобігання злипанню частинок при їх зіткненнях в розчин необхідно присутність стабілізаторів (іонів електроліту , які на поверхні колоїдної частинки утворюють іонно-гідратну оболонку).

3. Колоїдні частинки мають бути погано розчинні в дисперсійному середовищі, хоча б на момент їх утворення.

Розглянемо момент утворення міцели золю гідроксиду заліза (ІІІ)

В наслідок гідролізу хлорид заліза (ІІІ) FeCl3  відбувається процес:

FeCl₃ + 3H₂O = Fe(OH)₃ + 3 HCl

Іонним стабілізатором для даного золю є FeOCl, що утворюється відповідно рівнянню:

Fe(OH)₃ + HCl = FeOCl + 2H₂O

Молекула стабілізатора дисоціює згідно рівнянню:

FeOCl= FeO⁺ + Cl^-

Таким чином , ядро колоїдної міцели гідроксиду заліза (ІІІ) складається з великої кількості молекул Fe(OH)₃. Потенціал визначаючим іоном буде FeO⁺ , так як Cl^- не входить до складу ядра. Виходячи з вище сказаного будова міцели золю гідроксиду заліза (ІІІ) буде мати вигляд:

 m Fe(OH)₃+nFeO⁺+nCl^- à {[Fe(OH)₃] nFeO⁺ (n-x)Cl^-}^x+xCl^-.

Відповідь:  Іонним стабілізатором для даного золю є FeOCl

151. Напишіть формули міцел, отриманих зливанням рівних об’ємів  електролітів, зазначених нижче концентрацій. Приведіть назву всіх шарів міцели. Укажіть місце виникнення x - потенціалу.

Na2SiО3; 0,01

HCl; 0,001

Розв’язок:

З даних умови задачі можемо зробити наступні висновки :

1. Сполука – силікат натрію  має значно більшу концентрацію, отже при зливанні однакових об’ємів саме вона буде в надлишку. Тоді відповідно до рівняння

Na₂SiО₃+ 2HCl =¯ H₂SiО₃+ 2NaCl