Учебно-методические рекомендации по лабораторным работам. Физколлоидная химия.

Областное государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования КОЛЛЕДЖ ИНДУСТРИИ ПИТАНИЯ, ТОРГОВЛИ И СФЕРЫ УСЛУГ

634062, г. Томск, ул.И.Черных, 97, тел. [phone], ИНН 7020015463, ОГРН 1027000888749, e-mail: [e-mail], http://college.tomsk.ru

Лабораторные  работы

по курсу «Физическая и коллоидная химия»

(учебно-методические рекомендации для студентов)

Томск 2015

Данные методические рекомендации составлены в соответствии с программой по химии  для выполнения лабораторных работ по курсу «Физколлоидная химия».

Организация – разработчик: ОГБПОУ «КИПТСУ»

Разработчик:  Лагно И.А. преподаватель химии.

Общие правила работы в лаборатории

Для успешного выполнения лабораторных работ каждый работающий в лаборатории обязан содержать свое место в чистоте и порядке; работать в лаборатории можно только в халатах. Приступая к работе, необходимо знать свойства применяемых веществ и методы безопасной работы с ними. Пользоваться можно только реактивами, имеющими этикетки и стоящими на полке рабочего стола. Если реактива нет, необходимо обратиться к лаборанту. Излишек взятого реактива не возвращать в посуду, из которой он был взят, а перенести в специальную емкость.

Правила техники безопасности

1.Запрещается пробовать на вкус химические вещества.

2.Щелочи, кислоты и другие ядовитые вещества необходимо набирать в пипетку только при помощи резиновой груши или шприца во избежание химических ожогов полости рта или отравления.

3.При взвешивании сыпучих веществ применять тарированные часовые стекла; химические вещества нельзя оставлять на весах.

4.При взбалтывании растворов в колбах или пробирках необходимо закрывать их пробкой.

5.При нагревании жидкости пробирку следует держать отверстием в сторону от себя и соседей по работе.

6.Во избежание ожогов от брызг и выбросов не накланяться над сосудом, в котором кипит или налита какая-нибудь жидкость.

7.При переносе сосудов с горячими жидкостями держать их обеими руками: одной поддерживать дно, другой – верхнюю часть; руки от ожогов предохраняют полотенце, которым обвертывают сосуд.

8.При работе с горячими и легковоспламеняющимися веществами (эфиры, спирты, бензин и т.д.) нельзя нагревать их на открытом огне или сетке.

9.При определении запаха вещества не следует делать глубокого вздоха, а лишь движением руки направлять к себе воздух.

10.  Концентрированную серную кислоту следует приливать в воду тонкой струей при непрерывном перемешивании.

11.  Химические стаканы, колбы из обычного стекла нельзя нагревать на голом огне без асбестовой сетки. Категорически запрещается использовать посуду, имеющую трещины или отбитые края.

12.  Использованную химическую посуду и приборы, содержащие кислоты. Щелочи и другие едкие вещества, нужно освобождать от остатков и тщательно мыть. Прежде чем слить в раковину, их надо нейтрализовать.

13.  При мытье химической посуды запрещается работать с хромовой смесью без резиновых перчаток и защитных очков, а также прорезиненного фартука.

14.  Нельзя оставлять без присмотра работающие установки, включенные электронагревательные приборы, газовые горелки.

15.  При обнаружении дефектов в приборах немедленно сообщать преподавателю, учащимся запрещается устранять неисправности.

16.  Во избежание отравлений категорически запрещается принимать пищу в химических лабораториях.

Оказание первой помощи.

При термических ожогах осторожно обнажить обожженный участок и закрыть сухой асептической повязкой. Обожженный участок нельзя как-либо очищать и мочить водой, этиловым спиртом, перекисью водорода или смазывать мазью.

При химических ожогах промыть обожженное место, не обращая внимания на боль, большим количеством проточной воды (10 – 15 мин), в случае кислых реагентах – раствором бикарбоната натрия (2%-м), а в случае щелочных – разбавленным раствором борной или уксусной (кислой на вкус) кислот.

При порезах стеклом:

  а) промыть рану можно только в случае попадания в нее едких или ядовитых веществ,

  в   остальных случаях, даже если в рану попал песок, ржавчина и т.п., промывать ее

  водой нельзя;

 б) нельзя смазывать рану мазями; перед наложением повязки смазать настойкой йода

  участок вокруг раны;

  в) удалять из раны мелкие осколки стекла может только врач.

1.       При отравлении химическими веществами немедленно вызвать врача и одновременно приступить к оказанию первой помощи – если яд попал внутрь – вызвать рвоту, дать противоядие.

   В лабораториях должна быть аптечка с набором медикаментов.

Порядок оформления работ

В процессе выполнения лабораторной работы, студент должен наблюдать за ходом эксперимента, отмечая все его особенности: изменение цвета, тепловые эффекты, показание прибора и т.д. Результаты наблюдений записывают в лабораторный журнал, придерживаясь определенной последовательности:

1)     Написать тему лабораторной работы, цель работы и дату выполнения;

2)     начертить рисунок прибора или схему установки с кратким описанием важных узлов;

3)     записать уравнения проводимых реакций и свои наблюдения;

4)     произвести расчетную часть работы;

5)     полученные данные внести в таблицу, построить график;

6)     сделать выводы.

Записи в лабораторном журнале производят ручкой, рисунки приборов, схемы установок, графики выполнят карандашом. Все расчеты необходимо проводить в лабораторном журнале.

Лабораторная работа №1.

 Определение поверхностного натяжения этилового спирта методом счета капель и

определение вязкости глицерина

Цель работы: ознакомление с методами измерения поверхностного натяжения; установление зависимости поверхностного натяжения от природы исследуемого раствора. Знакомство и методами определения вязкости растворов.

Реактивы: C₂H₅OH – этиловый спирт, H₂O - вода, C₃H₅(OH)₃ - глицерин.

Оборудование: пипетки, мерный цилиндр, колбы, вискозиметр, секундомер.

Ход работы.

Опыт 1. Определение поверхностного натяжения спирта и воды

Одной и той же узкой пипеткой возьмите равное количество воды (1-2 мл) и столько же спирта, по три раза выпускаем их по каплям. Рассчитайте среднее количество капель воды и  среднее количество капель спирта.   

 

=

=

Зная число капель и плотность жидкости при данной температуре (см.табл.1),  рассчитайте поверхностное натяжение спирта по формуле:

σ_ж =  σ₀ ( ρ_ж n₀ / ρ₀ n_ж )

Таблица 1. Плотности воды и этилового спирта при разной температуре:

Температура, 0С	Плотность воды, (ρ0 ) г/см3	Плотность этилового спирта (ρж ), г/см3
10	0, 9997	0,7978
15	0, 9990	0,7936
20	0, 9980	0,7894
25	0,9970	0,7852

Поверхностное натяжение воды    σ₀ =72,75 * 10^-3 н/м

Сделайте необходимые вычисления.

                  Вывод.

    Опыт 2. Определение вязкости воды и глицерина.

Вязкость определяют при помощи прибора вискозиметра. Вязкость исследуемой жидкости определяют по отношению к вязкости воды, измеряя время истечения под собственным давлением одинаковых объемов исследуемой жидкости и воды. Установите вискозиметр вертикально. Заполните вискозиметр  водой. Отметьте время истечения воды в секундах от верхней метки вискозиметра до нижней. Опыт повторите 3 раза. Найдите  среднее значение   τ₀ ( аналогично как в первом опыте). Вискозиметр заполняем глицерином.  Засекаем время  истечения глицерина в секундах. На основании опытных данных рассчитайте относительную вязкость глицерина по формуле:

                                    ή = ή₀ ( ρ_ж τ_ж /  ρ₀ τ₀).                          

 Плотность глицерина при 20⁰С равна 1,2550 г/см³, плотность воды принять равной 1г/см³, вязкость воды = 1сП или 0,01 П при 20⁰ С.

      Сделайте необходимые вычисления и вывод.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа №2

Изучение скорости химических реакций и химическое равновесие.

Цель работы: установление зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ и температуры; на примере образования роданида железа рассмотреть химическое равновесие.

Реактивы: 0.1М раствор  Na₂S₂O₃ – гипосульфита натрия, 0.1M раствор H₂SO₄  - серной кислоты, FeCl₃ – хлорид железа(III) р-р, NH₄CNS – роданид аммония р-р, NH₄Cl – хлорид аммония кристаллический.

Оборудование: пробирки, пипетки, плитка, водяная баня, термометр, секундомер, мерные цилиндры.

 

Ход работы.

Опыт 1. Зависимость скорости реакции от концентрации.

Зависимость   скорости   реакции   от   концентрации   легко   проследить, пользуясь реакцией серноватисто-кислого натрия с серной кислотой:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄  = Na₂SO₄+ S + SO₂ + H₂O

Момент сливания раствора нужно считать началом реакции, а появление мути от выпавшей в осадок серы - концом реакции. В три пробирки налейте раствор гипосульфита и воды в следующих количествах:

В первую - 2,5 мл раствора гипосульфита натрия и 5 мл воды, во вторую - 5 мл раствора гипосульфита натрия и 2,5 мл воды, в третью - 7,5 мл раствора гипосульфита натрия. Затем в каждую пробирку добавьте по 2,5 мл раствора серной кислоты, отмечая при этом время по секундомеру. Отметьте время, прошедшее с момента добавления кислоты до момента появления мути в каждой пробирке. Концом реакции является одинаковая интенсивность помутнения. Результаты запишите в таблицу:

Номер опыта	0.1М Na2S2O3	Н20	0.1М H2SO4	Время реакции, τ	Скорость реакции V=1/τ
1	2,5	5	2,5
2	5	2.5	2,5
3	7,5	-	2,5

Как изменяется скорость реакции в первом, втором и третьем опытах при увеличении концентрации гипосульфита?

 Постройте график зависимости скорости реакции от концентрации гипосульфита натрия.

Вывод.

Опыт 2. Зависимость скорости реакции от температуры.

Зависимость скорости реакции от температуры можно наблюдать, пользуясь реакцией взаимодействия гипосульфита с серной кислотой.  Налейте в три пробирки по 2,5 мл раствора гипосульфита. Добавьте в первую 2,5 мл раствора серной кислоты и взболтайте раствор. Заметьте время, прошедшее с момента добавления кислоты до момента помутнения. Возьмите 2,5 мл раствора гипосульфита и 2,5 мл раствора серной кислоты и, не смешивая, нагрейте их до 30° С. Добавьте нагретый раствор кислоты к нагретому раствору гипосульфита и заметьте время, прошедшее с момента сливания до появления серы. Повторите опыт еще раз, но при температуре 40° С. Результаты опыта запишите в виде таблицы:

Номер опыта	0.1М Na2S2O3	0.1М H2SO4	t 0С	Время реакции, τ	Скорость реакции V=1/τ
1	2,5	2,5	20
2	2,5	2,5	30
3	2,5	2,5	40

Как изменяется скорость реакции гипосульфита с серной кислотой при повышении температуры?

   Вывод.

Опыт 3. Химическое равновесие.

Примером  обратимой  реакции  может служить  взаимодействие  между хлорным железом и роданистым аммонием

FeCl₃+ 3 NH₄SCN = Fe ( SCN )з+ 3 NH₄C1

Образующийся в результате реакции раствор роданистого железа имеет красный цвет, интенсивность которого зависит от концентрации. Смещение равновесия легко наблюдать по изменению интенсивности окраски раствора роданистого железа.

В пробирку налейте 7,5 мл воды и добавьте по 1 — 2 капли насыщенных растворов хлорного железа и роданистого аммония. Полученный раствор красного цвета разлейте в 4 пробирки. В первую добавьте 1 мл раствора хлорного железа, во вторую - 1 мл раствора роданистого аммония, в третью положите несколько кристаллов хлористого аммония и взболтайте.

 Как изменились цвета растворов? Объясните изменения окраски растворов с точки зрения смещения равновесия. Напишите выражение константы равновесия для данной системы.

Сделайте вывод.

Лабораторная работа №3

Тепловые эффекты при растворении.

Цель работы: ознакомиться с тепловыми эффектами при растворении.

Реактивы:  CuSO₄  (кр)- медный купорос , Zn – цинковая пыль, H₂O - вода, NaCl  (кр)– поваренная соль, NH₄NO₃  (кр)- нитрат аммония, NaOH (тв) – гидроксид натрия (едкий натр)

Оборудование: пробирки, термометр, весы, разновесы, стеклянные палочки, мерный цилиндр, калька, воронки.

Ход работы.

Опыт 1. Определение теплового эффекта реакции замещения меди из раствора ее соли цинком.

Взвесьте на весах 2,25 граммов медного купороса. Растворите навеску в 7,5 мл воды в стакане с теплоизоляцией. Измерьте температуру полученного раствора. Взвесьте на весах 0,25 грамма цинковой пыли и всыпьте ее в раствор сульфата меди. С помощью термометра определите максимальную температуру раствора. Количество выделившего тепла при реакции определите по формуле: 

   Q = (m Zn + mCuSO₄ + mН₂О) ^.∆T^.С,

где С - удельная теплоемкость, приблизительно равная единице,

^.∆T- изменение температуры раствора, плотность воды принять равной 1 г/мл.

Выполнение расчетов. Полученный результат пересчитайте на 1 моль цинка и напишите термохимическое уравнение данной реакции

Сделайте вывод.

Опыт 2. Тепловые эффекты при растворении.

Налейте в три пробирки по 5 мл воды, измерив температуру воды. Взвесьте на весах по 1 грамму поваренной соли, азотнокислого аммония, едкого натра. Затем всыпьте в первую пробирку  поваренную соль, во второй азотнокислый аммоний, в третий едкий натр (осторожно!). Навески веществ энергично размешайте в воде и отметьте температуру полученных растворов.

 Как изменится температура растворов? Какой тепловой эффект данных химических процессов?

Сделайте вывод.

Лабораторная работа № 4

Изучение процессов адсорбции.

Цель работы: качественно проследить адсорбцию нескольких слабоокрашенных растворов, избирательность адсорбции, ознакомление с хроматографическим   методом анализа.

Реактивы:       Al₂O₃ – оксид алюминия, CuCl₂ (р-р)– хлорид меди, CoCl₂(р-р) хлорид кобальта,  FeCl₃ (р-р)– хлорид железа (III), (возможна замена на другие растворы меди, железа и кобальта); KI (р-р) – иодид калия,        

                           Pb(CH₃ COO)₂ (разбавленный р-р)– ацетат свинца или нитрат свинца,   раствор фуксина водный и  раствор  фуксина спиртовой одинаковой концентрации, раствор индиго, раствор йода, древесный уголь.

Оборудование: стеклянная трубка, шпатель, вата, фильтровальная  бумага. Пипетка, пробирка, стеклянный стакан, мерный цилиндр, весы, разновесы.

Ход работы.

Опыт 1. Хроматографическое разделение солей.

В стеклянную трубочку длинной 10 см и внутренним диаметром 5-6 мм поместите с помощью железной палочки немного ваты, на которую насыпаем оксид алюминия Аl₂Оз, выполняющий роль адсорбента. В чистую пробирку налейте по 6 капель растворов солей СиСl₂, СоСl₂, FeСl₃ и опустим в эту смесь солей стеклянную трубочку с адсорбентом на 10-20 минут. При капиллярном  поднятии раствора в трубочке указанные ионы будут избирательно адсорбироваться на поверхности зерен Аl₂О₃ и распределяться в виде окрашенных слоев по высоте адсорбента.

 Зная, в какой цвет окрашены слои ионов меди, кобальта и железа, укажите,  в каком порядке эти ионы адсорбируются из раствора.

Опыт 2. Адсорбция углем различных веществ из растворов.

Возьмите 4 пробирки и налейте по 5 мл разбавленных водных растворов фуксина,   марганцовки, йода, индиго.  Добавьте в каждую пробирку по 0,2г древесного угля, хорошо взболтайте и отфильтруйте. Исследуйте фильтрат на запах и цвет. Объясните наблюдаемые явления.

Опыт 3. Адсорбция ионов свинца углем.

В две пробирки налейте по 5 мл РЬ (СН₃СОО)₂. В одну пробирку добавьте небольшое количество (по каплям) раствора KI. Наблюдаем образование осадка желтого цвета РЫ₂.

РЬ(СНзСОО)₂ + 2 KI = РЫ₂+ 2 СН₃СООН

В другую пробирку добавьте 0,2 грамма древесного угля и взболтайте. Через 5 -10 минут  отфильтруйте раствор и прилейте небольшое количество раствора KI. Сравните осадки по интенсивности окрашивания.

Сделайте вывод.

Опыт 4. Влияние природы растворителя на адсорбцию.

В одну пробирку нальем 5 мл слабоокрашенного водного раствора фуксина, в другую – такое же количество спиртового раствора фуксина.  В обе пробирки внесите по 0,2 г угольного порошка и взболтайте в течение  5 минут. Затем растворы отфильтруйте.  Почему в одном случае адсорбция идет хорошо, а в другом плохо? Дайте объяснение.

Сделайте общий вывод.

Лабораторная работа № 5, 6

 Получение и свойства коллоидных растворов.

Цель работы: получение коллоидных растворов различными методами, изменение знака заряда коллоида в зависимости от способа получения. Составление формул мицелл. Коагуляция золей и определение порога коагуляции.

 Реактивы: Спиртовые растворы канифоли, парафина, воска, серы; водный раствор иодида калия      KI  (0,002М и 0,01М) , водные растворы нитрата серебра AgNO₃ (0,002М и 0,01М) , раствор гексацианоферрата (II) калия K₄[Fe(CN)₆] (0.01%), раствор хлорида железа (Ш) FeCl₃ ( 2%), раствор сульфата меди CuSO₄ (0.5%), раствор перманганата калия KMnO₄ (0.15%), раствор тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ (1%), H₂O-вода.

 Растворы электролитов из  опытов 7 и 9:

                          KCl  (2М)

                          MgCl₂  (0.02М)

                          АlCl₃ (0,02M)

                        KCl (2M)

                        K₂SO₄ (0,05M)

                        K₃( Fe (CN)₆) (0,05M)

 Оборудование: штатив с пробирками, воронка, фильтры, мерные цилиндры, пипетка, химический стакан, водяная баня, плитка, стеклянные палочки.

Ход работы

Опыт 1. Получение золей методом замены растворителя.

В пробирку внести 5-7 капель истинного молекулярного раствора вещества А в органическом растворителе Б. разбавить до трети объема пробирки дистиллированной водой, перемешать. Отметить наблюдаемые явления.

Задание.

Номер опыта	А	Б
1	Канифоль	Этанол
2	Парафин	Этанол
3	Воск	Этанол
4	Сера	Этанол

Опишите наблюдаемые явления.

Сделайте вывод

Получение коллоидных растворов с помощью химических реакций.

Опыт 2.Получение золя диоксида марганца

Перманганат калия восстанавливается тиосульфатом натрия до диоксида марганца:

8 KMnO₄ + Na₂S₂O₃ = 8 MnO₂ + 3 K₂SO₄ + 2 KOH + 2 Na₂SO₄

В коническую колбу пипеткой вносят 5 мл 0,15% раствора перманганата калия.  Затем  добавляют по каплям 1 – 2 мл 1% раствора тиосульфата натрия. Получается вишнево-красный золь диоксида марганца (избыток перманганата калия)

Записать формулу мицеллы полученного  золя

Опыт 3. Получение  золя гексацианоферрата меди .

В пробирку наливаем 5 мл раствора 0,01% водного раствора K₄[Fe(CN)₆] и прибавляем по  каплям 0,5% раствора CuSO₄. Получается коричнево-красный золь гексацианоферрата меди: ( избыток CuSO₄)          

                               K₄ [Fe(CN)₆ ] + 2CuSO₄ = Cu₂[Fe(CN)₆] +2 K₂SO₄

Записать формулу мицеллы полученного золя.

Опыт 4. Определение знака заряда частиц золей

   В окрашенных золях знак заряда частиц можно определить методом капиллярного анализа. Он основан на том, что целлюлозные стенки  капилляров   фильтровальной    бумаги    заряжаются отрицательно, а пропитывающая бумагу вода - положительно.

    Нанесите на листок фильтровальной бумаги каплю исследуемого золя. После всасывания капли золь с положительно заряженными частицами адсорбируется на бумаге и дает окрашенное в центре и бесцветное по краям пятно; золь с отрицательно заряженными частицами не адсорбируется бумагой и образует равномерно окрашенное пятно.

Опыт 5. Получение золей серебра.

К 10  мл 0,002 М раствора нитрата серебра и добавьте   по каплям 1 мл  0,01 М раствора иодида калия. Образуется желтоватый золь иодида серебра с положительно заряженными частицами.

В другую пробирку возьмите 10 мл 0.002 М раствора иодида калия и добавьте по каплям  1.мл 0.01 М раствора нитрата серебра. Образуется золь с отрицательно заряженными частицами. Запишите уравнение реакции получения иодида серебра:

                                                   KI + AgNO₃ = Agl ↓ + KNO₃

Записать формулы мицелл полученных золей в обоих случаях.

Опыт 6. Взаимная коагуляция золей иодида серебра.

 Получите положительно и отрицательно заряженные золи иодида серебра. Налейте в пробирку 5 мл отрицательно заряженного золя иодида серебра и добавьте к нему 5 мл положительно заряженного золя иодида серебра. Что при этом наблюдается? Объясните происходящее явление.

Опыт 6. Получение золя берлинской лазури.

К   25   мл   0,01%   раствора   гексацианоферрата   калия   K₄[Fe(CN)₆] прибавляем  по  каплям  при  непрерывном перемешивании  30 капель  2% -го раствора FеС1з  до получения прозрачного синего золя берлинской лазури  (избыток гексацианоферрата калия). Получается золь с отрицательно заряженными частицами.

 3 К₄ [Fe(CN) ₆ ] + 4FeCl₃= Fe₄ [Fe(CN) ₆] _з + 12 KCI

Запишите формулу мицеллы полученного золя.V

Опыт 7. Определение порога коагуляции берлинской лазури при действии электролитов.

а) KCl  (2М)

б) MgCl₂  (0.02М)

в) АlCl₃ (0,02M)

Приготовленный золь ( опыт 6) налить в 4 пробирки по 5 мл, а в другие 4 соответствующие количества дистиллированной воды и раствора заданного электролита

Номер пробы	Золь, мл	Вода + электролит, мл	Наличие помутнения
1	5	4+1
2	5	3+2
3	5	2+3
4	5	1+4

Влить раствор электролита в раствор золя, перемешать и отметить время начала процесса. Получаем 4 раствора, в которых, концентрация золя одинаковая, а концентрация электролита растет. Через 10 минут отметьте в таблице знаком «+» номера проб, в которых произошла явная коагуляция ( помутнение).

Рассчитайте приближенные значения порога коагуляции:

Спор = Сэ * n* Vэ /Vобщ ,

где V общ = Vэ + Vводы +Vзоля  = 10 мл; Сэ – концентрация электролита, моль/л,  Vэ – минимальный объем электролита, необходимый для коагуляции, мл; Vводы – объем воды, мл; V золя – объем золя ( 5 мл) , Спор – порог коагуляции, моль/л, n- число ионов-коагулянтов при  диссоциации молекул электролита.

Аналогично определите пороги коагуляции для двух других указанных электролитов, сравните полученные данные с рассчитанными значениями С пор по уравнению Дерягина и соблюдение правила Шульце-Гарди

Опыт 8. Получение золя гидроксида железа (III)

В стаканчик или небольшую колбочку наливаем 25 мл дистиллированной  воды. Добавьте 5 мл водного раствора   FeCl₃ (2% по массе), перемешайте и кипятите еще 3-5 минут ( до изменения окраски раствора). Мицелла образуется за счет адсорбции ионов FeO⁺, получившихся в результате гидролиза, на поверхности частиц Fe(OH)_3. образуется золь с положительно заряженными частицами.

FeCl₃ + H₂O → FeO⁺ + 2H⁺ +3Cl^- + 2H₂O → Fe(OH)₃ + 3 HCl

 Напишите уравнение реакции и формулу мицеллы золя.

Опыт 9. Коагуляция золя гидроксида железа(III) водными растворами электролитов:

а) KCl (2M)

б) K₂SO₄ (0,05M)

в) K₃( Fe (CN)₆) (0,05M)

Приготовленный золь ( опыт 8) налейте в 4 пробирки по 5 мл, а в другие 4 соответствующие количества дистиллированной воды и раствора заданного электролита.

Номер пробы	Золь, мл	Вода + электролит, мл	Наличие помутнения
1	5	4+1
2	5	3+2
3	5	2+3
4	5	1+4

Влить раствор электролита в раствор золя, перемешать и отметить время начала процесса. Получаем 4 раствора, в которых, концентрация золя одинаковая, а концентрация электролита растет. Через 10 минут отметьте в таблице знаком «+» номера проб, в которых произошла явная коагуляция ( помутнение).

Рассчитайте приближенные значения порога коагуляции:

Спор = Сэ * n* Vэ /Vобщ ,

где V общ = Vэ + Vводы +Vзоля  = 10 мл; Сэ – концентрация электролита, моль/л,  Vэ – минимальный объем электролита, необходимый для коагуляции, мл; Vводы – объем воды, мл; V золя – объем золя ( 5 мл) , Спор – порог коагуляции, моль/л, n- число ионов-коагулянтов при  диссоциации молекул электролита.

Аналогично определите пороги коагуляции для двух других указанных электролитов, сравните полученные данные с рассчитанными значениями С пор по уравнению Дерягина и соблюдение правила Шульце-Гарди.

Сделайте выводы.

Лабораторная работа №7

Набухание полимеров и студни.

Цель работы:

1.Изучение процесса набухания полимеров и определение степени набухания  резины. 

2. Влияние концентрации на скорость образования студней.

Реактивы: Кусочки резины и каучука, желатин, бензол.

Оборудование: штатив с пробирками, весы, водяная баня, стеклянная палочка, термометр, бюкс, часовое стекло, пинцет, фильтровальная бумага, стаканы.

Ход работы.

Опыт 1 Набухание каучука и определение степени набухания резины.

1. В начале заниятия поместите кусочек каучука в бюкс с бензолом и через каждые 30 минут отмечайте состояние каучука. Отметьте все стадии набухания каучука. Каков вид набухания каучука в бензоле?

2. Взвесьте  часовое стекло на  весах . Положите на стекло кусочек резины и взвесьте еще раз. Запишите массу часового стекла b и  массу часового стекла с резиной до набухания с.

Положите резину в бюкс с бензолом ( подальше от огня). Через 20 минут выньте её пинцетом, оботрите фильтровальной бумагой, положите на часовое стекло и взвесьте. Зная массу часового стекла с набухшей резиной d, определите количество поглощенной жидкости ( d-c). Вычислите степень набухания за 20 минут по формуле а= d-c/с-b.

После этого вновь погрузите резину в бензол и определите степень набухания за 40,60 минут. По полученным данным постройте кривую набухания , откладывая по оси абсцисс время, а по оси ординат – степень набухания.

Опыт 2. Влияние концентрации на скорость образования студней.

На весах взвесьте 3 навески желатина: 0,4;0,6 и 0,8 г. Поместите навески в 3 колбы и , прилив туда по 15 мл воды,  оставьте стоять их на 30 минут. Желатин набухает. Через 30 минут опустите колбы в кипящую водную баню до полного растворения желатина.

 Содержимое колбы взболтайте и охладите в термостате  до 15⁰С. Отметьте время погружения колб в термостат и момент образования студня. Разница между временем погружения и моментом образования студней является временем застудневания. Процесс застудневания считается законченным, если желатин не выливается при переворачивании колбы.

На основании данных опыта постройте кривую, откладывая по по оси абсцисс концентрацию раствора,  а по оси ординат – скорость застудневания. Как влияет концентрация раствора на скорость застудневания и механические свойства студней?.

Получение и стабилизация  эмульсий.

Цель работы: получение и изучение влияния стабилизаторов на эмульсии.

Реактивы: раствор олеата натрия, раствор белка, растительное масло, Na₂CO₃ – карбонат натрия, Н₂О – вода, NaOH – гидроксид натрия, амиловый спирт.

Оборудование: мерные цилиндры, пробирки, пипетки.

Ход работы.

Опыт 1. Получение и обращение эмульсий  (м/в)

            В пять пробирок налейте по 3-4 капли растительного масла. Добавьте в первую пробирку 5 мл воды, во вторую – 5 мл 5 %- ного раствора NaOH, в третью – 5 мл 5%-ного раствора соды, в четвертую – 6 мл раствора мыла, в пятую – 5 мл раствора белка. Сильно встряхните содержимое каждой пробирки и наблюдайте образование эмульсий. Поставьте в штатив пробирки с полученными эмульсиями на несколько минут. В какой пробирке произошло расслоение? Какие вещества дают устойчивые эмульсии?

Сделайте вывод.

Перечень используемой литературы:

1. Белик В.В. Киенская К.И. Физическая и коллоидная химия, 2013.
2. Липатников В.Е. и др. Физическая и коллоидная химия , 2008.
3. Лукьянов А.Б. Физическая и коллоидная химия, 1998.
4. Гамеева О.С. Сборник задач по физической и коллоидной химии,  2000.
5. Глинка Н.Л. Общая химия, 1988
6. Добычин Д.П. и др. Физическая и коллоидная химия, 2002.
7. Егоров А.С., Шацкая К.П., Иванченко Н.М. и др. Химия. Пособие-репетитор для поступающих в ВУЗы, 2003
8. Зимон А.Д. Физическая химия, 2003
9. Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия, 2003
10. Ковалев Н.И., Сальникова Л.К. Технология приготовления пищи,  2007. 

11.  Рыбакова Ю.С. Лабораторные работы по физической и коллоидной химии, 1989

12.  Хомченко И.Г. Общая химия. Сборник задач и упражнений, 2003