Решение типовых задач по теме дисперсные системы.

 

В таблице 3.3 приведены три дисперсные системы, состоящие из дисперсной фазы А и дисперсионной среды В.

 

Таблица 4. Состав дисперсных систем и размеры частиц дисперсной фазы.

 

№ системы	Дисперсная фаза (А)	Вещество дисперсионной среды (В)
вещество	радиус частиц, м
	Глина Бензол С6Н6 Гидроксид железа Fe(ОН)3	5*10^–5 4*10^–6 2*10^–8	Бутанол С4Н9ОН Вода Вода

Задача 3.1. К какому классу относятся эти системы по размеру частиц дисперсной фазы?

Возможные ответы. Дисперсная система № 1 (аналогично №2 и №3) является:

А) грубодисперсной; Б) высокодисперсной; В) мицеллярным раствором (коллоидным ПАВ); Г) истинным раствором. Объясните свой выбор.

Решение. По размеру частиц дисперсной фазы первая и вторая системы относятся к классу грубодисперсных, так как размер частиц больше 10^–7м. Третья система является высокодисперсной, так как размер частиц меньше

10^–7м.

Задача 3.2. Определите тип (гомогенная или гетерогенная) каждой системы.

Возможные ответы. Дисперсная система № 1 (аналогично №2 и №3) является:

А) гомогенной; Б) гетерогенной; В) микрогетерогенной.

Решение. Первая и вторая системы являются гетерогенными, так как состоят из двух фаз, разделённых поверхностью (глина – бутиловый спирт С₄Н₉ОН; бензол С₆Н₆ – вода).

Третья система из–за небольшого размера частиц дисперсной фазы Fe(ОН)₃ относится к микрогетерогенным. В ней тоже существует поверхность раздела двух фаз: гидроксид железа Fe(ОН)₃ – вода.

 

Задача 3.3. К какому классу относится каждая система (см. таблицу 4) по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды (дайте им названия) и по межфазному взаимодействию (лиофильная или лиофобная)?

Возможные ответы. По агрегатному состоянию дисперсная система № 1 (аналогично системы №2 и 3) называется:

А) суспензией; Б) эмульсией; В) аэрозолем; Г) коллоидным раствором (суспензоидом); Д) мицеллярным раствором.

По межфазному взаимодействию: А) лиофильная; Б) лиофобная.

Решение. По агрегатному состоянию первая система относится к типу Т/Ж, то есть является суспензией. Вторая система относится к типу Ж₁/Ж₂, то есть является эмульсией. Так как дисперсная фаза менее полярна (С₆Н₆ - органическое вещество) по сравнению с дисперсионной средой (Н₂О), то данная эмульсия относится к типу прямых.

Третья система – высокодисперсная, является коллоидным раствором (золем) или суспензоидом (похожим на суспензию Т/Ж), имея в виду, что в обычных условиях дисперсная фаза Fe(ОН)₃ является твердым веществом.

Многовариантные контрольные задачи.

 

Решите задачи. Ответы должны быть развернутые, как в решениях типовых задач по этой теме, одного буквенного обозначения не достаточно. Решения в которых будет стоять только буквенное обозначение засчитываться не будут.

 

3.1 К какому классу относится системы Вашего варианта по размеру частиц дисперсной фазы.

Возможные ответы:Дисперсная система № 1 (аналогично №2 и №3) является:

А) грубодисперсной; Б) высокодисперсной; В) мицеллярным раствором (коллоидным ПАВ); Г) истинным раствором.

Для каждой системы объясните свой выбор.

 

3.2 Определите тип каждой из этих систем.

Возможные ответы: А) гомогенная; Б) гетерогенная;В) микрогетерогенная. ПОЧЕМУ?

 

3.3 К какому классу относится каждая система по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды (дайте им названия).

Возможные ответы: А) суспензия; Б) эмульсия; В) аэрозоль; Г) коллоидный раствор (суспензоид).

 

3.4 Какие свойства проявляют частицы дисперсной фазы каждой из этих систем.

А) диффундируют и находятся в броуновском движении или эти свйства не проявляются;

Б) быстро оседают (или всплывают) или медленно оседают;

В) видны или не видны в обычный микроскоп;

Г) отражают или рассеивают видимый свет;

Д) проходят или не проходят через обычные фильтры.

 

Таблица 5. Дисперсные системы

 

Вариант	Дисперсная фаза (А)	Вещество дисперсионной среды (В)
Вещество	Диаметр частиц, м
1,31	Песок Вода Гидроксид цинка (II)	5*10^–5 4*10^–6 2*10^–8	Бутанол Толуол Вода
2,32	Уголь Вода Гидроксид хрома (III)	3*10^–5 5*10^–6 1*10^–8	Октан Декан Вода
3,33	Бентонит Анилин Сульфид железа (III)	3*10^–5 5*10^–6 2*10^–8	Бензол Вода Вода
4,34	Мел Пентанол Карбонат серебра	6*10^–5 3*10^–6 3*10^–8	Ацетон Вода Вода
5, 35	Цемент Вода Карбонат кальция	2*10^–6 4*10^–7 4*10^-8	Гексан Бутанол Вода
6, 36	Глина Анилин Сульфид свинца	7*10^–5 5*10^–6 5*10^–8	Гептан Вода Вода
7, 37	Каолин Вода Иодид свинца	8*10^–5 4*10^–6 6*10^–8	Ацетон Гептан Вода
8, 38	Сажа Вода Сульфат бария	2*10^–6 4*10^–6 1*10^–8	Ацетон Анилин Вода
9, 39	Гипс Вода Гидроксид меди (II)	5*10^–5 3*10^–6 3*10^–8	Бензол Гексан Вода
10, 40	Цемент Вода Сульфид никеля	1*10^–6 5*10^–6 4*10^–8	Нефть Толуол Вода

 

 

Вариант	Дисперсная фаза (А)	Вещество дисперсионной среды (В)
Вещество	Диаметр частиц, м
11, 21	Гипс Декан Гидроксид висмута (III)	6*10^–6 3*10^–7 5*10^–8	Пентанол Вода Вода
12, 22	Каолин Вода Хромат бария	6*10^–6 2*10^–6 4*10^–8	Бензол Пентанол Вода
13, 23	Гипс Октан Сульфид цинка	7*10^–6 8*10^–7 5*10^–8	Октан Вода Вода
14, 24	Барит Гексан Сульфат кальция	2*10^–6 6*10^–7 9*10^–9	Гептан Вода Вода
15, 25	Мел Вода Карбонат бария	7*10^–6 6*10^–7 1*10^–8	Бензол Октан Вода
16, 26	Гипс Гептан Сульфид висмута(III)	4*10^–6 7*10^–7 4*10^–8	Нефть Вода Вода
17, 27	Песок Толуол Сульфат свинца	9*10^–6 2*10^–7 3*10^–8	Гексан Вода Вода
18, 28	Каолин Вода Хлорид свинца	8*10^–6 7*10^–6 6*10^–8	Вода Декан Вода
19, 29	Барит Вода Карбонат магния	6*10^–5 2*10^–6 2*10^–8	Вода Октан Вода
20, 30	Мел Вода Сульфид кобальта (II)	5*10^–6 4*10^–7 2*10^–8	Вода Гептан Вода