Номер 3, страница 34 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

3. Коагуляция — это ________.

3. Коагуляция (от лат. coagulatio — свертывание, сгущение) — это процесс слипания мелких частиц, находящихся во взвешенном состоянии в дисперсной системе (например, в коллоидном растворе или золе), в более крупные агрегаты, называемые флокулами. Этот процесс приводит к нарушению агрегативной устойчивости системы и часто сопровождается выпадением осадка (седиментацией) или образованием геля.

Механизм коагуляции
Устойчивость коллоидных систем обычно обеспечивается наличием у частиц одноименного электрического заряда и/или сольватной (гидратной) оболочки, которые препятствуют их сближению и слипанию. Коагуляция происходит, когда эти защитные барьеры устраняются.
Основной механизм заключается в нейтрализации поверхностного заряда частиц. Это достигается путем добавления в систему коагулянтов — веществ, чаще всего электролитов (солей, кислот, оснований). Ионы коагулянта, имеющие заряд, противоположный заряду коллоидных частиц (противоионы), адсорбируются на их поверхности, снижая электростатическое отталкивание. Когда силы отталкивания становятся меньше сил межмолекулярного притяжения (силы Ван-дер-Ваальса), частицы начинают слипаться при столкновениях.

Факторы, вызывающие коагуляцию:
- Добавление электролитов (коагулянтов): Наиболее распространенный способ. Эффективность коагулянта зависит от заряда его иона (правило Шульце-Гарди: коагулирующая способность иона тем выше, чем больше его заряд).
- Нагревание: Увеличение температуры ускоряет броуновское движение частиц, что приводит к более частым и энергичным столкновениям. Также нагревание может разрушать гидратные оболочки, защищающие частицы.
- Механическое воздействие: Интенсивное перемешивание или встряхивание может способствовать столкновению и агрегации частиц.
- Действие света или другого излучения: Некоторые коллоидные системы могут коагулировать под воздействием света (фотокоагуляция).
- Взаимная коагуляция: Смешивание двух коллоидных растворов с противоположно заряженными частицами.

Примеры коагуляции в природе и технике:
- Очистка воды: На станциях водоподготовки в воду добавляют коагулянты (например, сульфат алюминия $Al_2(SO_4)_3$ или хлорид железа(III) $FeCl_3$), чтобы взвешенные частицы глины, ила и микроорганизмов слиплись в хлопья и осели, делая воду прозрачной.
- Свертывание крови: Биологический процесс, при котором растворимый белок фибриноген превращается в нерастворимый фибрин, образуя сгусток (тромб) для остановки кровотечения.
- Образование дельт рек: Частицы глины и ила, которые несут речные воды, коагулируют при контакте с соленой морской водой (ионы солей выступают в роли коагулянта) и оседают, образуя дельту.
- Производство сыра и творога: Коагуляция молочного белка казеина под действием ферментов (сычужный фермент) или кислот (молочная кислота).

Ответ: Коагуляция — это процесс объединения (слипания) мелких частиц дисперсной фазы в коллоидных или других дисперсных системах с образованием более крупных агрегатов, что приводит к потере устойчивости системы и часто к выпадению осадка или гелеобразованию. Процесс обычно инициируется устранением сил отталкивания между частицами, например, путем добавления электролитов-коагулянтов.