Какой из электролитов K₃[Fe(CN)₆] или MgSO₄ будет иметь более высокий порог коагуляции для данного золя, полученного

Тема урока: Порог коагуляции электролитов

Пояснение:
Для решения данной задачи необходимо рассмотреть порог коагуляции электролитов и сравнить их. Порог коагуляции (также известный как критическая коагуляционная концентрация) - это минимальная концентрация электролита, необходимая для образования коагуляции или осаждения коллоидных частиц.

В данной задаче имеется смесь двух электролитов: K₃[Fe(CN)₆] и MgSO₄. Чтобы определить, какой из этих электролитов имеет более высокий порог коагуляции, нужно учесть их ионную силу. Ключевым фактором, влияющим на порог коагуляции, является концентрация ионов в растворе.

Ионная сила раствора может быть рассчитана с использованием формулы ионной силы:

I = 1/2 * Σ(Ci * zi^2)
где I - ионная сила раствора, Сi - концентрация каждого иона, zi - заряд иона.

В данной задаче растворы содержат K₃[Fe(CN)₆] и MgSO₄. Концентрация раствора K₃[Fe(CN)₆] - 0,0095 М, а концентрация раствора MgSO₄ - 0,12 Н. Чтобы рассчитать ионную силу каждого раствора, необходимо знать заряд каждого иона для каждого соединения.

K₃[Fe(CN)₆] содержит калий (К^+) и гексацианоферрат (Fe(CN)₆^4-). Заряды K^+ и Fe(CN)₆^4- равны +1 и -4 соответственно.

MgSO₄ содержит магний (Mg^2+) и сульфат (SO₄^2-). Заряды Mg^2+ и SO₄^2- равны +2 и -2 соответственно.

Теперь рассчитаем ионную силу для обоих растворов:

I(K₃[Fe(CN)₆]) = 1/2 * (0.0095 * 1^2 + 0.0095 * (-4)^2) = 0.1155
I(MgSO₄) = 1/2 * (0.12 * 2^2 + 0.12 * (-2)^2) = 0.072

Таким образом, K₃[Fe(CN)₆] имеет более высокий порог коагуляции, так как его ионная сила выше.

Совет:
Чтобы лучше понять концепцию порога коагуляции, полезно изучить основы коллоидной химии и связанные с этим термины, такие как дисперсная фаза, продольное напряжение и обратимость процесса коагуляции.

Задача на проверку:
Какую электролитическую субстанцию выбрать для получения тонкодисперсного раствора, если известно, что у нее наименьший порог коагуляции? Опишите свое рассуждение по выбору электролитической субстанции и приведите пример такой субстанции.

Суть вопроса: Коагуляция и выбор электролита

Объяснение:

Коагуляция - это процесс сгущения или свертывания коллоидных растворов под действием электролитов. Коагуляция происходит, когда электролиты взаимодействуют с коллоидными частицами в растворе, образуя осадок, что приводит к потере стабильности коллоидного раствора.

Для определения, какой из электролитов K₃[Fe(CN)₆] или MgSO₄ будет иметь более высокий порог коагуляции, необходимо рассмотреть заряд коллоидных частиц, вызывающих коагуляцию.

Катионы в электролитах связываются с отрицательно заряженными коллоидными частицами, создавая короткое диапазонное притяжение и приводя к коагуляции. Чем больше заряд ионов, тем сильнее эффект коагуляции.

В случае K₃[Fe(CN)₆] и MgSO₄, ионы калия (K⁺) и магния (Mg²⁺) имеют одинаковый заряд, равный +1, но ион сульфата (SO₄²⁻) имеет заряд -2. Следовательно, ион сульфата является более эффективным коагулятором в данном случае из-за его большего отрицательного заряда.

Таким образом, MgSO₄ будет иметь более высокий порог коагуляции для данного золя, полученного путем смешивания равных объемов 0,0095 М раствора хлорида калия и 0,12 М раствора нитрата серебра.

Демонстрация:

Предположим, у нас есть электролиты K₃[Fe(CN)₆] и MgSO₄. Какой из них будет более эффективным в коагуляции коллоидного раствора, образованного смешиванием 0,0095 М раствора хлорида калия и 0,12 М раствора нитрата серебра?

Рекомендация:

Для более глубокого понимания процесса коагуляции и выбора электролитов, рекомендуется изучить теорию электролитов, заряд коллоидных частиц и механизмы коагуляций в соответствии с темой.

Дополнительное упражнение:

Какая концентрация раствора хлорида калия (KCl) приведет к более низкому порогу коагуляции для данного золя, полученного путем смешивания равных объемов 0,02 М раствора KCl и 0,1 М раствора нитрата серебра (AgNO₃)? Ответ представьте в виде числа до третьего значащего числа.