В три колбы налили по 50 мл золя Fe(OH)3. Чтобы вызвать явную коагуляцию золя необходимо добавить в первую колбу 8,3 мл 1 Н раствора КСІ, во вторую – 21,5мл 0,01 Н раствора Na2SO4, в третью – 15,7мл 0,001 Н раствора Na3PO4. Вычислить пороги коагуляции золей.
Для начала давайте разберемся с определением понятия "коагуляция". Коагуляция - это процесс склеивания или свертывания мельчайших частиц вещества в большие группы или клубки, что приводит к их оседанию. В данном случае мы хотим вызвать явную коагуляцию золя Fe(OH)3, то есть сформировать крупные частицы Fe(OH)3.
Теперь перейдем к пошаговому решению задачи.
Шаг 1: Запишем химическое уравнение реакции образования золя Fe(OH)3:
Fe(OH)3 (с) + 3H2O(l) ↔ Fe3+(aq) + 3OH-(aq)
Шаг 2: Обратим внимание на коэффициенты перед ионами в химическом уравнении. Они говорят нам о том, что для образования одной молекулы золя Fe(OH)3 необходимо три молекулы OH- и одна молекула Fe3+.
Шаг 3: Посмотрим на заданные нам объемы и концентрации реагентов:
- Первая колба: 8,3 мл 1 Н раствора КСІ
- Вторая колба: 21,5 мл 0,01 Н раствора Na2SO4
- Третья колба: 15,7 мл 0,001 Н раствора Na3PO4
Шаг 4: Рассчитаем количество вещества реагентов в каждой колбе.
- Первая колба:
Объем раствора КСІ = 8,3 мл = 0,0083 л
Концентрация раствора КСІ = 1 Н = 1 моль/л
Количество вещества КСІ = объем раствора × концентрация раствора = 0,0083 л × 1 моль/л = 0,0083 моль
- Вторая колба:
Объем раствора Na2SO4 = 21,5 мл = 0,0215 л
Концентрация раствора Na2SO4 = 0,01 Н = 0,01 моль/л
Количество вещества Na2SO4 = объем раствора × концентрация раствора = 0,0215 л × 0,01 моль/л = 0,000215 моль
- Третья колба:
Объем раствора Na3PO4 = 15,7 мл = 0,0157 л
Концентрация раствора Na3PO4 = 0,001 Н = 0,001 моль/л
Количество вещества Na3PO4 = объем раствора × концентрация раствора = 0,0157 л × 0,001 моль/л = 0,0000157 моль
Шаг 5: Сравним полученные значения количества вещества с коэффициентами перед ионами в химическом уравнении реакции.
- Количество OH- и Fe3+ для первой колбы:
Количество OH- = 3 × количество Fe(OH)3 = 3 × 0,0083 моль = 0,0249 моль
Количество Fe3+ = количество Fe(OH)3 = 0,0083 моль
- Количество OH- и Fe3+ для второй колбы:
Количество OH- = 3 × количество Fe(OH)3 = 3 × 0,000215 моль = 0,000645 моль
Количество Fe3+ = количество Fe(OH)3 = 0,000215 моль
- Количество OH- и Fe3+ для третьей колбы:
Количество OH- = 3 × количество Fe(OH)3 = 3 × 0,0000157 моль = 0,0000471 моль
Количество Fe3+ = количество Fe(OH)3 = 0,0000157 моль
Шаг 6: Рассчитаем пороги коагуляции золей.
Порог коагуляции золя - это минимальное количество вещества, при котором происходит явная коагуляция. В нашем случае, порог коагуляции будет равен количеству вещества Fe(OH)3, так как оно является ограничивающим реагентом.
- Порог коагуляции для первой колбы: порог коагуляции = количество Fe(OH)3 = 0,0083 моль
- Порог коагуляции для второй колбы: порог коагуляции = количество Fe(OH)3 = 0,000215 моль
- Порог коагуляции для третьей колбы: порог коагуляции = количество Fe(OH)3 = 0,0000157 моль
Итак, ответ на задачу состоит в следующем:
Порог коагуляции золей для первой колбы равен 0,0083 моль.
Порог коагуляции золей для второй колбы равен 0,000215 моль.
Порог коагуляции золей для третьей колбы равен 0,0000157 моль.
Надеюсь, что объяснение было понятным и полезным! Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их. Я всегда готов помочь! Ваш учитель.