Номер 6, страница 72 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 10. Коллоидные растворы. Глава 1. Повторение и углубление знаний - номер 6, страница 72.

Условие.

6. Какие продукты питания представляют собой коллоидные системы?

Решение.

Решение 2.

Золь — это коллоидная система, в которой дисперсной фазой являются твёрдые частицы, а дисперсионной средой — жидкость. Золи обладают текучестью. Превращение золя в гель (процесс гелеобразования или желатинирования) — это переход системы из текучего состояния в студнеобразное, нетекучее. Это происходит, когда частицы дисперсной фазы объединяются, образуя трёхмерную пространственную сетку, которая захватывает и удерживает всю массу дисперсионной среды.

Существует несколько способов вызвать этот переход:

• Изменение температуры: Чаще всего гелеобразование происходит при понижении температуры. Например, водный раствор желатина или агар-агара (золь) при охлаждении превращается в упругий гель (студень). Уменьшение кинетической энергии частиц позволяет им сблизиться и образовать устойчивые связи. Реже встречается гелеобразование при нагревании (например, для растворов метилцеллюлозы).
• Увеличение концентрации дисперсной фазы: При повышении концентрации твёрдых частиц в золе расстояние между ними уменьшается, что способствует их сцеплению и формированию структурной сетки геля.
• Добавление электролитов: В лиофобных золях частицы стабилизированы одноимёнными зарядами на их поверхности, которые мешают им слипаться. Добавление небольшого количества электролита (соли) нейтрализует эти заряды (сжимает двойной электрический слой), силы отталкивания ослабевают, и частицы под действием сил притяжения агрегируют, образуя структуру геля. Этот процесс называется коагуляцией.
• Изменение pH среды: Для многих систем, особенно белковых (например, казеин в молоке), заряд частиц зависит от кислотности (pH) среды. При изменении pH до значения изоэлектрической точки суммарный заряд частиц становится равным нулю, силы отталкивания исчезают, и белковые молекулы агрегируют с образованием геля (пример — получение творога из молока).
• Химические реакции: Гель может образоваться в результате химической реакции, в ходе которой из низкомолекулярных веществ (мономеров) образуются полимерные цепи, формирующие пространственную сетку. Классический пример — получение силикагеля из раствора силиката натрия при добавлении кислоты.

Ответ: Превратить золь в гель можно путём изменения температуры (обычно охлаждением), увеличения концентрации дисперсной фазы, добавления электролитов, изменения pH среды или проведения химической реакции, ведущей к образованию сетчатой структуры.

6. Коллоидные системы (или коллоиды) — это дисперсные системы, в которых частицы одного вещества (дисперсной фазы) размером от 1 до 1000 нм равномерно распределены в другом веществе (дисперсионной среде). Подавляющее большинство продуктов питания являются сложными коллоидными системами, часто сочетающими в себе несколько их типов.

Примеры продуктов питания, представляющих собой коллоидные системы:

• Эмульсии (жидкость в жидкости):
  • Тип "масло в воде": молоко, сливки, кефир, майонез, многие соусы, мороженое (также является и пеной). В этих продуктах капельки жира распределены в водной среде.
  • Тип "вода в масле": сливочное масло, маргарин. Здесь, наоборот, капельки воды распределены в сплошной жировой фазе.

• Гели (жидкость в твёрдой сетке):
  • Желе, мармелад, джем, пастила (фруктовые пектины или желатин образуют сетку, удерживающую сироп).
  • Сыр, творог, йогурт (белковая сетка казеина удерживает сыворотку).
  • Холодец, заливное (сетка из коллагена/желатина удерживает бульон).
  • Пудинги, заварной крем (крахмальная сетка).

• Золи (твёрдое в жидкости):
  • Бульоны (содержат взвешенные частицы белков и других веществ).
  • Соки с мякотью, фруктовые и овощные пюре.
  • Крахмальные клейстеры (используются для загущения соусов и супов).
  • Кофе, какао (взвесь мелких твёрдых частиц).

• Пены (газ в жидкости или твёрдом теле):
  • Жидкие пены: взбитые сливки, взбитые яичные белки (безе, меренга), муссы, пивная пена.
  • Твёрдые пены: хлеб, выпечка (пузырьки газа в твёрдом тесте), суфле, зефир, пористый шоколад.

Многие продукты, например, мороженое, являются сложными системами: это эмульсия (жир в воде), пена (воздух в смеси) и золь (кристаллики льда и белковые частицы в сиропе), которые вместе образуют полутвёрдую структуру.

Ответ: Практически все готовые блюда и многие пищевые продукты являются коллоидными системами. К ним относятся эмульсии (молоко, майонез, масло), гели (желе, сыр, йогурт), золи (бульоны, соки с мякотью) и пены (хлеб, взбитые сливки).