¿Por qué las partículas con carga opuesta en los coloides no provocan que las partículas coloidales se aglomeren?

La estructura de las partículas coloidales y la agregación de los coloides

1. La estructura de los coloides

Tome el coloide AgI como ejemplo para ilustrar la formación y estructura de los coloides;

1. Núcleo de caucho y adsorción

①Formación del núcleo de caucho

Ruojiang

Después de mezclar la solución diluida con la solución diluida de KI, se utiliza el siguiente químico ocurrirá la reacción:

Las moléculas de M AgI generadas se agregan en partículas microcristalinas con un diámetro de 1 nm ~ 100 nm, que son el núcleo de la dispersión y se denominan núcleos coloidales.

②Adsorción selectiva del núcleo de caucho.

Hay muchos iones en el sistema, como

Espera, ¿cuál es absorbido por el núcleo de goma? Los experimentos muestran que la adsorción selectiva del núcleo de caucho está relacionada con su composición. Por ejemplo, al preparar AgI, si hay un exceso de KI, el núcleo de caucho adsorberá preferentemente iones N.

Y carga negativa, por el contrario, si

excede, se adsorbe nitrógeno.

Y está cargado positivamente.

③Distribución de contraiones

Los iones con propiedades eléctricas opuestas a la carga del núcleo de goma en el sistema se denominan contraiones, como cuando el KI es excesivo.

O

Exceso de tiempo

Es el contraión El contraión en el sistema está sujeto a dos fuerzas opuestas.

Fuerza electrostática: Dado que los contraiones tienen una carga opuesta a la carga superficial del núcleo de caucho, habrá una fuerza electrostática entre los contraiones y el núcleo de caucho, de modo que los contraiones se distribuyan como lo más cerca posible del núcleo de goma.

Movimiento térmico de las moléculas: Los contraiones se mueven constantemente, lo que hace que los contraiones se distribuyan uniformemente.

Debido a la interacción entre la interacción electrostática y el movimiento térmico molecular, los contraiones en el sistema se distribuyen en un cierto gradiente, es decir, el número de contraiones por unidad de volumen se vuelve cada vez más pequeño desde la superficie. del núcleo de goma hacia afuera.

2. Partículas coloidales y micelas

Los contraiones N-x cerca de la superficie de las partículas coloidales están estrechamente unidos alrededor del núcleo coloidal debido a una fuerte interacción electrostática, junto con los iones adsorbidos en el núcleo coloidal. superficie del núcleo coloidal se forma una capa de adsorción, y la capa de adsorción y el núcleo coloidal forman partículas coloidales.

Las sustancias que contienen partículas coloidales y capas de difusión se denominan micelas. Debido a la débil fuerza electrostática, los contraiones x de la capa exterior se distribuyen libremente alrededor de las partículas coloidales, lo que se denomina capa de difusión.

Se puede observar en la estructura de la micela que dado que el número de

iones o

iones en la capa de adsorción es menor que

o

p>

Así, las partículas coloidales están cargadas, pero toda la micela es eléctricamente neutra. Dado que la capa de difusión no se mueve con las partículas coloidales, bajo la acción de un campo eléctrico externo, las partículas coloidales en su conjunto se mueven hacia un electrodo, mientras que los iones de la capa de difusión se mueven hacia el otro electrodo.

En segundo lugar, la estabilidad y agregación de los coloides

1. Estabilidad coloidal

Teóricamente, los coloides son un sistema termodinámicamente inestable. Las partículas coloidales tienden a agregarse en partículas grandes. y resolverlo. Pero, de hecho, los coloides purificados a menudo se pueden almacenar durante varios días o incluso más sin precipitar. Hay dos razones principales para esto:

①Interacción electrostática de partículas coloidales

Las partículas coloidales en el mismo sistema tienen la misma carga y se repelen entre sí, evitando que las partículas coloidales se acerquen y se agreguen. .

②El efecto protector de la película de hidratación

Los iones y contraiones adsorbidos en las partículas coloidales están hidratados (es decir, las moléculas de agua se envuelven alrededor de los iones), por lo que las partículas coloidales tienen agua. partículas recubiertas. La película de hidratación es como un diafragma elástico, que evita que las partículas coloidales en movimiento se agreguen y se agranden cuando chocan.

2. Cohesión coloidal

La estabilidad de los coloides es relativa y condicional. Mientras los factores que estabilizan el coloide se debiliten o eliminen, las partículas coloidales pueden agregarse en partículas más grandes y sedimentarse. Este fenómeno se llama agregación.

(1) El efecto de cohesión de los electrolitos sobre los coloides

En un sistema coloidal, después de agregar una pequeña cantidad de electrolito, la concentración de iones en el sistema aumenta y aparecen más contraiones. se comprimen en la capa de adsorción, reduciendo así o incluso neutralizando completamente la carga transportada por las partículas coloidales, reduciendo o incluso perdiendo la repulsión mutua entre las partículas coloidales, lo que lleva a la agregación y el aumento de las partículas coloidales y, finalmente, a su sedimentación. coloide.

Las reglas de acumulación y precipitación tienen los dos puntos siguientes:

① La agregación de electrolitos sobre coloides es causada principalmente por iones con propiedades eléctricas opuestas a las partículas coloidales. Cuanto mayor sea la valencia de este ion, mayor será su valor de agregación.

②Aunque las capacidades de agregación y sedimentación de iones con la misma valencia son similares, son ligeramente diferentes. Los iones con un radio mayor tienen capacidades de agregación y sedimentación más fuertes.

(2) Agregación mutua y precipitación de coloides

La coalescencia también ocurre cuando dos coloides con cargas opuestas se mezclan en una proporción adecuada. Si las cargas se anulan entre sí, se formarán partículas más grandes, lo que provocará una aglomeración.

Seleccionado de "Referencia para la enseñanza de química en escuelas secundarias" en abril de 2003.