schoolХимия
verifiedРешено AI
Решение:
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Подробное пошаговое решение представлено ниже.
Подробное решение
Задача №86
Дано:
\( C_n(NaOH) = 0,1 \) н.
\( C_n(FeCl_3) = 0,15 \) н.
\( V(NaOH) = V(FeCl_3) = V \)
Решение:
1. Запишем уравнение реакции получения золя гидроксида железа (III):
\[ FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl \]
2. Определим, какое вещество находится в избытке. Так как объемы растворов равны, сравним их нормальные концентрации (эквивалентные концентрации):
\[ C_n(FeCl_3) = 0,15 \text{ н.} > C_n(NaOH) = 0,1 \text{ н.} \]
Следовательно, хлорид железа (III) взят в избытке. Именно он будет определять заряд потенциалопределяющих ионов.
3. При избытке \( FeCl_3 \) частицы гидроксида железа (III) адсорбируют ионы \( Fe^{3+} \). Формула мицеллы будет выглядеть следующим образом:
\[ \{m[Fe(OH)_3] \cdot nFe^{3+} \cdot 3(n-x)Cl^-\}^{3x+} \cdot 3xCl^- \]
Ядро мицеллы — \( m[Fe(OH)_3] \).
Потенциалопределяющие ионы — \( Fe^{3+} \).
Противоионы — \( Cl^- \).
Гранула золя имеет положительный заряд.
4. Согласно правилу Шульце-Гарди, коагуляцию вызывают ионы, заряд которых противоположен заряду гранулы. Так как наша гранула заряжена положительно, коагулирующим действием обладают анионы электролитов.
Сравним заряды анионов в предложенных электролитах:
Для \( Ba(NO_3)_2 \) коагулирующий ион — \( NO_3^- \) (заряд \( z = 1 \)).
Для \( K_2SO_4 \) коагулирующий ион — \( SO_4^{2-} \) (заряд \( z = 2 \)).
5. Порог коагуляции (\( \gamma \)) обратно пропорционален заряду иона-коагулятора в шестой степени:
\[ \gamma \approx \frac{1}{z^6} \]
Чем выше заряд иона, тем ниже порог коагуляции и тем выше его коагулирующая способность.
Так как заряд сульфат-иона (\( z=2 \)) больше заряда нитрат-иона (\( z=1 \)), то порог коагуляции для \( K_2SO_4 \) будет значительно меньше.
Ответ: Меньший порог коагуляции имеет электролит \( K_2SO_4 \). Формула мицеллы: \( \{m[Fe(OH)_3] \cdot nFe^{3+} \cdot 3(n-x)Cl^-\}^{3x+} \cdot 3xCl^- \).