Question

Решить : в каком порядке следует сливать растворы cdcl₂ и na₂s, что бы получить коллоидную систему с частицами, несущими отрицательные электрические заряды? написать формулу мицеллы образующегося золя.

Answer 1

В каком порядке следует сливать растворы CdCl₂  и Na₂S?

Решение. Определим порядок:

Образование – на основе реакции обмена;

агрегат золи - CdS =>

=> потенциалообразующие анионы $S^2^-$

=> нужен избыток $Na_2S$; избыток имеет место в случае добавления $CdCl_2$ в р-р $Na_2S$.

Написать формулу мицеллы образующегося золя.

 $[(m\:CdS)\cdot n\:S^2^- \cdot 2(n-x)\:Na^+]^2^x^- \cdot 2x\:Na^+$

__________________________________________

Подробно:

В данном случае мы получаем золь реакцией обмена. При использовании реакций обмена порядок сливания растворов критичен.

Ядром мицеллы выступают кристаллиты труднорастворимого соединения. В настоящем случае это будет сульфид кадмия

$CdCl_2+Na_2S=2NaCl+CdS$

 Потенциалообразующие ионы адсорбируются на частицах микрокристаллов CdS. Именно знак заряда этих ионов определяет знак заряда коллоидной частицы. В зависимости от условий проведения реакции потенциалообразующими могут быть ионы как $Cd^2^+$, так и $S^2^-$.   

Чтобы получить коллоидную систему с частицами, несущими отрицательные электрические заряды, необходима бОльшая концентрация ионов $S^2^-$, а, следовательно, - избыток $Na_2S$. 

Избыток $Na_2S$ можно получить, если:

к р-ру  $Na_2S$  будем приливать $CdCl_2$

 ----------------------------------------------

(примечание:

 В противном случае получаем избыток $CdCl_2$ и, соответственно, положительно заряженные коллоидные частицы

$[(m\:CdS)\cdot{n}\:Cd^2^+...$)

----------------------------------------------

В результате получаем ядро мицеллы:

$[(m\:CdS)\cdot{n\:S^2^-} ...$

При избытке $Na_2S$ ядром коллоидных частиц золя $CdS$ будут адсорбироваться (как указано выше) преимущественно ионы $S^2^-$; но    также частично будут адсорбироваться и положительно заряженные ионы $Na^+$ (называемые  вследствие противоположного ядру знака заряда противоионами), прочно удерживаемые у ядра как адсорбционными, так и электростатическими силами, образуя противоионный адсорбционный слой. Ядро вместе с адсорбционным слоем образуют коллоидную частицу:

 $[(m\:CdS) \cdot{n\:S^2^-}\cdot{2(n - x)\:Na^+}]^2^x^-$

Остальные противоионы, удерживаемые только электростатическими силами образуют диффузный слой. В совокупности все вышеописанное и образует мицеллу. Ее формула будет записана так:

$[(m\:CdS)\cdot{n\:S^2^-}\cdot{2(n-x)}Na^+]^2^x^-\cdot{2x\:Na^+}$

Суммарно заряд мицеллы равен нулю.