Получение наночастиц методом конденсации

 

а) Получение золя серы способом замены растворителя

Тяга!

Для приготовления насыщенного раствора в пробирку с 3 г серы налейте 10 мл этиловом спирта; насыщение раствора достигается при энергичном взбалтывании образовавшейся суспензии в течение 15 минут. Отфильтруйте остаток нерастворившейся серы и 5 мл полученного фильтрата осторожно прилейте к 20 мл дистиллированной воды в химическом стакане.

Часть полученного "белого" золя серы сохраните для опыта 4 г. Другую часть раствора разлейте поровну в две пробирки и добавьте в одну пробирку 1 мл воды, а во вторую – 1 мл раствора хлорида бария, затем нагрейте обе пробирки.

Отметьте, что происходит.

Как влияет электролит (CaCl₂) на устойчивость коллоидного раствора?

Дайте определение понятиям "золь" и "гель".

 

б) Получение золя серебра реакцией восстановления ионов серебра

 

В пробирку до половины её объёма налейте раствор нитрата серебра, добавьте 3 капли раствора сульфита натрия и 3 капли раствора танина. Содержимое пробирки перемешайте стеклянной палочкой и около двух минут нагревайте в водяной бане. (Танин способствует восстановлению ионов серебра и играет роль стабилизатора его коагуляции.)

Объясните наблюдаемое явление и составьте уравнение протекающей химической реакции.

 

в) Получение золя гидроксида железа(III) гидролизом хлорида железа(III)

 

В химическом стакане нагрейте до кипения (на треноге с асбестовой сеткой) 20 мл дистиллированной воды. Затем в горячую воду при перемешивании стеклянной палочкой медленно добавьте 30 капель 2 % раствора хлорида железа(III). Полученный раствор прокипятите в течение двух минут и охладите. Отметьте цвет образовавшегося коллоидного раствора гидроксида железа(III).

Раствор сохраните для опыта 7 а.

Составьте уравнение протекающей химической реакции и схему образующейся мицеллы.

г) Образование золей способом замены растворителя

 

В пробирку до половины её объёма налейте дистиллированную воду и добавьте 5 капель насыщенного раствора серы в этиловом спирте (полученного в опыте 4 а). Энергично встряхивая в течение 2-3 минут содержимое пробирки, наблюдайте, что при этом происходит.

Объясните наблюдаемые явления.

Повторите опыт со спиртовым раствором фенолфталеина.

Отметьте, что при этом наблюдается и сформулируйте вывод о растворимости фенолфталеина в спирте и в воде.

В пробирку с 1 мл этилового спирта добавьте 10 капель раствора мыла.

Отметьте, что при этом происходит.

Повторите опыт, добавляя в спирт по каплям насыщенный раствор хлорида натрия.

Сравните устойчивость полученных коллоидных растворов.

д) Получение золей иодида серебра с разноимёнными зарядами частиц с помощью реакций ионного обмена

 

В пробирку налейте 3 мл 0,05 н. раствора иодида калия и при встряхивании добавьте 10 капель 0,05 н. раствора нитрата серебра.

Отметьте, что при этом происходит.

Составьте уравнение протекающей химической реакции.

В пробирку с 1 мл 0,05 н. раствора нитрата серебра медленно добавьте при встряхивании 10 капель раствора иодида калия.

Составьте схему строения мицелл, полученных при избытке иодида калия и при избытке нитрата серебра.

Растворы сохраните для опыта 7 в.

 

Е) Получение золя берлинской лазури с помощью реакции ионного обмена

 

При смешивании растворов хлорида железа(III) и гексацианоферрата(II) калия образуется тёмно-синий коллоидный раствор берлинской лазури согласно схеме:

 

3K₄[Fe(CN)₆] + 4FeCl₃ → Fe₄[Fe(CN)₆]₃ + 12KCl.

 

К 5 мл 0,05 н. раствора гексацианоферрата(II) калия (жёлтой кровяной соли) добавьте раствор хлорида железа(III). Проверьте, даёт ли свет при прохождении через полученный раствор конус Тиндаля. Составьте схему мицеллы, считая стабилизатором одно из исходных веществ.