Презентация на тему: Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные

Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Истинные растворы являются гомогенными смесями в-в, в кот. составные части нельзя обнаружить ни визуально, ни с помощью оптических приборов. Гетерогенные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные
1/19
Средняя оценка: 4.5/5 (всего оценок: 59)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (128 Кб)
1

Первый слайд презентации

Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные системы. Раньше коллоидная химия была главой физической химии. Со временем стала самостоятельной наукой. Традиционное название: наука о дисперсных системах и поверхностных явлениях. Изучает такие поверхностные процессы и явления, как адгезия, адсорбция, смачивание, коагуляция, электофорез. Предмет коллоидной химии

Изображение слайда
2

Слайд 2

И.И. Жуков: «Коллоидная химия, будучи самостоятельным разделом физической химии, ставит своей задачей изучение с использованием методов физической химии, с одной стороны, свойств высокодисперсных, простирающихся до молекулярных размеров гетерогенных систем, кладя в основу поверхностные явления на границе фаз, с другой стороны – изучение физико-химических свойств высокомолекулярных и высокополимерных соединений, как в твердом состоянии, так и в состоянии раствора.» Коллоидная химия разрабатывает научные принципы технологии строительных материалов, бурения горных пород, механической обработки металлов, мыловаренной, бумажной, текстильной промышленности, фармакологии и т.д. Вместе с биохимией и физикохимией полимеров составляет основу учения о возникновении и развитии жизни. Задачи коллоидной химии

Изображение слайда
3

Слайд 3: Истинные растворы являются гомогенными смесями в-в, в кот. составные части нельзя обнаружить ни визуально, ни с помощью оптических приборов. Гетерогенные смеси, в которых визуально или с помощью оптических приборов можно различить области различных в-в, разграниченные поверхностью раздела. Такие области называются фазами. Гетерогенная смесь состоит из 2-х или большего числа фаз. Дисперсная система – гетерогенная смесь, в которой одна фаза в виде отдельных частиц распределена в другой. В таких системах различают: - дисперсную фазу ( д.ф. ) – раздробленное в-во ( ч-цы ) того или иного размера и формы; - дисперсионную среду ( д.с. ) – среда, в кот. нах-ся раздробленное ( диспергированное ) в-во

Основные понятия и определения

Изображение слайда
4

Слайд 4

Основные понятия и определения Важнейшей характеристикой дисперсных систем является степень дисперсности или степень раздробленности D. Степень дисперсности – средний размер частиц дисперсной фазы. Степень раздробленности – величина обратная размеру дисперсных ч-ц, измеряется [см -1 ]. а – равно либо диаметру сферических или волокнистых частиц, либо длине ребра кубических частиц, либо толщине пленок. а – называется поперечник частицы. Степень дисперсности D численно равна числу частиц, которые можно уложить плотно в ряд (или в стопку пленок) на протяжении 1 сантиметра. С ↑ D ↑ N атомов в - ва, кот. нах-ся в поверхностном слое (т.е. на границе раздела фаз) по сравнению с их N внутри объема ч-ц д. ф.

Изображение слайда
5

Слайд 5

Соотношение между поверхностью коллоидной частицы и объемом коллоидной частицы характеризует удельная поверхность : а) для частиц сферической формы : r – радиус шара, d – диаметр шара. б) для частиц кубической формы : l – длина ребра куба. Самую большую S уд имеют ч-цы д.ф. в коллоидных растворах. С ↑ D в - ва все большее значение имеют св - ва системы, кот. опр-ются поверхностными явл-ми, т.е. совокупностью пр-сов, происходящих в межфазовой пов-сти. Основные понятия и определения

Изображение слайда
6

Слайд 6

Своеобразие дисперсных систем определяется : большой удельной поверхностью дисперсной фазы; физико-химическим взаимодействием дисперсной фазы и дисперсной среды на границе раздела фаз. Основные понятия и определения

Изображение слайда
7

Слайд 7

способны рассеивать свет или опалесцировать, что наглядно можно продемонстрировать: через коллоидный раствор пропускают пучок сходящихся лучей, подставив между источником света и кюветой с раствором линзу, сбоку хорошо виден светящийся конус – конус Тиндаля ; Опалесценция указывает на неоднородность раствора. коллоидные растворы в отличие от истинных растворов очень медленно диффундируют ; способны к диализу, т.е. могут быть отчищены с помощью полупроницаемой мембраны от содержащихся в них растворенных примесей кристаллических веществ, которые проходят через мембрану, а коллоидные частицы остаются в виде очищенного раствора; агрегативно неустойчивы, т.е. коллоидно растворенное вещество способно сравнительно легко выделяется из раствора, т.е. коагулировать под влиянием незначительных внешних воздействий, в результате выпадает осадок – коагулят – это агрегаты, состоящие из слипшихся друг с другом первичных частиц; свойственно явление электрофореза (Ф.Ф. Рейс 1808 -1809 г.г. Россия) – это перенос коллоидных частиц в электрическом поле к одному из электродов, т.е. происходит заметный перенос вещества только в одном направлении в отличие от электролиза, где продукты выделяются на электродах в эквивалентных количествах в соответствие с законом Фарадея. Особенности коллоидных растворов

Изображение слайда
8

Слайд 8

Классификация дисперсных систем Рассматривается классификация именно дисперсных систем, т.к. коллоидные растворы являются видом дисперсных систем. Следует отметить, что коллоидная система - это лишь одно из состояний нахождения вещества в другом веществе, это не постоянное свойство вещества. Например, сахар или каменная соль ( NaCl ) при растворении в воде образуют истинные растворы, а в керосине или в бензоле образуют коллоидные растворы (т.к. в этих растворителях практически нерастворимы). Существует несколько классификаций по различным признакам.

Изображение слайда
9

Слайд 9

Классификация корпускулярно дисперсных систем по степени дисперсности системы Раздробленно сть вещества поперечник частиц, см степень дисперсности D, см -1 число атомов в одной частице грубодисперсные (микрогетерогенные) макроскопическая 1 – 10 -2 1 – 10 2 > 10 18 микроскопическая 10 -2 – 10 -5 10 2 – 10 5 > 10 9 предельновысо-кодисперсные (ультрамикрогетеро генные) коллоидная 10 -5 – 10 -7 10 5 – 10 7 10 9 - 10 3 молекулярные и ионные (истинные растворы) молекулярная и ионная 10 -7 – 10 -8 > 10 7 < 10 3

Изображение слайда
10

Слайд 10

Классификация дисперсных систем по однородности размеров частиц монодисперсные все частицы дисперсной фазы имеют одинаковые размеры полидисперсные частицы дисперсной фазы неодинакового размера

Изображение слайда
11

Слайд 11

Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды д.ф. д. с. тип системы примеры т т твердые коллоидные растворы минералы, цветные стекла, рубин ж т гели коллоиднодисперные почва, жемчуг г т пористые системы пемза, кирпич, активированный уголь т ж грубодисперсные – суспензия (взвесь) взмученная глина в воде коллоиднодисперсные - лиозоли золи металлов ж ж грубодисперсные - эмульсии капли масла в воде коллоиднодисперсные - лиозоли молоко, майонез г ж грубодисперсные – пены, газовые эмульсии пены мыльные, противопожарные т г грубодисперсные - пыль дым, смог коллоиднодисерсные - аэрозоль аэрозоли ж г грубодисперсные туман, облака коллоиднодисперсные - аэрозоль

Изображение слайда
12

Слайд 12

Классификация дисперсных систем по термодинамической устойчивости Изучение процессов и характера взаимодействия дисперсионной среды и дисперсной фазы привело к тому, что коллоидные системы не могут рассматриваться как единое целое, так, имеются две группы, отличные по взаимодействиям между частицами дисперсной фазы (д.ф.) и дисперсионной среды (д.с.): лиофобные или коллоидные растворы лиофильные или растворы ВМС (высокомолекулярных соединений) - частицы д.ф. не взаимодействуют или слабо взаимодействуют с частицами д.с.; - частицы д.ф. сильно взаимодействуют с частицами д.с.; - их получают с затратой энергии; - образованы самопроизвольно; - структурные частицы – мицелла – сложный многокомпонентный агрегат с переменным числом адсорбированных ионов или молекул. - представляют собой истинные растворы.

Изображение слайда
13

Слайд 13

Классификация дисперсных систем по наличию или отсутствию взаимодействия между частицами свободнодисперсные связнодисперсные - частицы д.ф. не имеют контактов, участвуют в беспорядочном тепловом движении, свободно перемещаются под действием силы тяжести; - возникают при контакте частиц д.ф., приводящем к образованию структуры в виде каркаса или сетки; такое структурирование называется - гель - они текучи; - твердообразны; примеры: аэрозоли, лиозоли, разбавленные суспензии и эмульсии. примеры: порошки, концентрированные эмульсии и суспензии (пасты), пены. Отдельно выделяют капиллярнодисперсные системы – это системы, в которых частицы дисперсной фазы образуют сплошную массу, частицы дисперсионной среды ее пронизывают как поры ил капилляры. Примером капиллярнодисперных систем могут быть древесина, мембраны, диафрагмы, кожа, бумага, картон, ткани.

Изображение слайда
14

Слайд 14

СТРОЕНИЕ МИЦЕЛЛЫ Коллоидные частицы называются мицеллами. Строение мицеллы рассмотрим на примере образования коллоидного раствора иодида серебра AgI : при взаимодействии очень разбавленных растворов AgNO 3 и KI : AgNO 3 + KI = AgI↓ + KNO 3 Ag + + NO 3 - + K + + I - = AgI↓ + K + + NO 3- нерастворимые молекулы AgI образуют ядро Вещество ядра имеет кристаллическую или аморфную структуру и состоит из нескольких тысяч нейтральных молекул или атомов: m [ AgI ] ядро коллоидной частицы Ядро адсорбирует на своей поверхности те или иные ионы, имеющиеся в растворе. Обычно адсорбируются те ионы, которые входят в состав ядра, т.е. или Ag + или I -. Если раствор получали при избытке KI, то адсорбируются I -. Они достраивают кристаллическую решетку ядра, прочно образуют адсорбционный слой и придают ядру отрицательный заряд: m [ AgI ] nI - Ионы, адсорбирующиеся на поверхности ядра и придающие ему соответствующий заряд, называются потенциалопределяющими ионами.

Изображение слайда
15

Слайд 15

СТРОЕНИЕ МИЦЕЛЛЫ 3. В растворе находятся ионы, противоположные по знаку – это противоионы - K +, они электростатически притягиваются ионами адсорбционного слоя. Но только часть ионов K + притягиваются потенциалопределяющими ионами. Таким образом формируется гранула – ядро с адсорбционным слоем. {m[AgI]nI - (n-x) K + } x- ядро адсорбционный слой гранула 4. Оставшаяся часть противоионов образует диффузионный слой ионов. {m[AgI]nI - (n-x) K + } x- xK + гранула диффузионный слой мицелла Ядро с адсорбционным и диффузионным слоями представляют собой мицеллу. Примеры коллоидных систем: протоплазма живых клеток, кровь, сок растений – это золи.

Изображение слайда
16

Слайд 16

Методы получения коллоидных систем Коллоидные системы по степени дисперсности занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами. Поэтому коллоидные растворы могут быть получены: - либо путем ассоциации (конденсации) молекул или ионов истинных растворов; либо дальнейшим раздроблением частиц дисперсной фазы грубодисперсных систем. методы конденсации методы диспергирования в отдельную группу выделяют метод пептизации Методы получения

Изображение слайда
17

Слайд 17

Конденсация физическая – без протекания химических реакций: химическая – образование коллоидной системы в результате протекания химической реакции, приводящей к образованию нерастворимого вещества: 1. метод понижения температуры - конденсация молекул испаряющегося вещества, соединяющихся в мелкие частицы при охлаждении; 2. метод замены растворителя - изменение среды, при котором вещество из растворимого становится нерастворимым или малорастворимым. 1. ox-red реакция : Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = N а 2 SO 4 + SO 2 ↑ + S↓ + H 2 O 2HAuCl 4 + 3H 2 O 2 = 2Au↓ + 8HCl + 3O 2 2. гидролиз : FeCl 3 + 3H 2 O = Fe(OH) 3 + 3HCl↑ 3. реакция обмена : AgNO 3 + KCl = AgCl↓ + KNO 3 Hg(CN) 2 + H 2 S = HgS↓ + 2HCN Необходимым условием существования коллоидной системы является нерастворимость вещества в растворителе. Необходимые условия : - растворы 2-х веществ должны быть с низкой концентрацией; - один из растворов должен находится в изобилии.

Изображение слайда
18

Слайд 18

Диспергирование получение коллоидных растворов механическим раздроблением твердого тела методом электрического распыления ультразвуковое дробление - осуществляется с помощью коллоидных мельниц – быстро вращающийся механизм ударного действия ( v = 150 м/с); - измельченные частицы вещества для диспергирования смешивают с жидкостью, содержащей стабилизатор - взвесь; - частицы взвеси приобретают скорость, ударяются о неподвижные выступы, разбиваются на мелкие частицы. - осуществляется с помощью шаровых мельниц; - через дисперсионную среду, например воду, пропускают электрический ток между электродами, изготовленными из материала коллоидный раствор которого надо получить, один из электродов распыляется; - сначала осуществляется молекулярное дробление, молекулы конденсируются в коллоиды; - применяют для получения коллоидных растворов металлов ( Au, Ag, Pt ) - осуществляется при помощи ультразвука –колебания воздуха с большой частотой (10 5 …10 6 Гц) – пъезоэлектроические осцилляторы; - применяют для получения коллоидных растворов смол, гипса, графита, красителей, крахмала и т.д. метод пептизации можно отнести к методу диспергирования по принципу дробления вещества, но обычно его выделяют в отдельную группу.

Изображение слайда
19

Последний слайд презентации: Коллоидная химия рассматривает особые гетерогенные сильно раздробленные

Пептизация Пептизацией называется процесс получения золей из студней или рыхлых осадков при действии на них некоторых веществ, способных хорошо адсорбироваться на поверхности коллоидных частиц и таким путем сообщать им способность перехода в золь. При пептизации происходит не изменение степени дисперсности частиц, образующих студень или осадок, а только их разъединение. Пептизаторы способствуют образованию двойного слоя ионов на поверхности частиц осадка, придавая золю агрегативную устойчивость. Различают пептизацию непосредственную и посредственную в зависимости оттого, что адсорбируется на поверхности частиц перед их разделением: прибавленное вещество (стабилизатор) или продукт его взаимодействия с веществом частиц. Примером посредственной пептизации может служить получение золя Fе(ОН) 3. Адсорбирующиеся на поверхности частиц ионы образуются в результате химической реакции взаимодействия разбавленной соляной кислоты на студенистый осадок Fe(OH) 3, предшествующей пептизации. При этом часть расположенных на поверхности молекул Fе(ОН) 3 взаимодействует с НС1 и образует молекулы FeOCI, которые пептизируют осадок.

Изображение слайда