Номер 3, страница 95 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 3. Дисперсные системы и растворы. Параграф 13. Дисперсные системы и их классификация - номер 3, страница 95.

Условие.

3. Что такое дисперсная система? Дайте определения понятиям «дисперсионная среда» и «дисперсная фаза». Приведите классификацию дисперсных систем по различным признакам.

Решение.

Решение 2.

Что такое дисперсная система?

Дисперсная система — это гетерогенная (неоднородная) система, состоящая как минимум из двух веществ (фаз), которые практически не смешиваются и не реагируют друг с другом химически. В такой системе одно вещество в виде очень мелких частиц (дисперсная фаза) равномерно распределено в объёме другого вещества (дисперсионная среда). Характерной чертой дисперсных систем является сильно развитая поверхность раздела между фазами.

Ответ: Дисперсная система — это гетерогенная система, в которой одно вещество (дисперсная фаза) в мелкораздробленном состоянии распределено в другом веществе (дисперсионной среде).

Дайте определения понятиям «дисперсионная среда» и «дисперсная фаза».

Дисперсионная среда — это непрерывная фаза, в объёме которой распределена другая (дисперсная) фаза. Обычно дисперсионная среда находится в избытке. Например, в молоке дисперсионной средой является вода.

Дисперсная фаза — это вещество, которое присутствует в дисперсной системе в виде отдельных, раздробленных частиц (кристаллов, капель, пузырьков) и распределено в дисперсионной среде. Например, в молоке дисперсной фазой являются капельки жира.

Ответ: Дисперсионная среда — это вещество, в котором распределены частицы другого вещества. Дисперсная фаза — это раздробленное вещество, распределённое в дисперсионной среде.

Приведите классификацию дисперсных систем по различным признакам.

Дисперсные системы классифицируют по нескольким основным признакам.

1. По размеру частиц дисперсной фазы (степени дисперсности):

- Грубодисперсные системы (взвеси): размер частиц превышает 100 нм ($10^{-7}$ м). Эти системы гетерогенны, их частицы можно увидеть в обычный микроскоп, и они неустойчивы (со временем происходит седиментация или коалесценция). Примеры:
Суспензии: твёрдая дисперсная фаза в жидкой среде (глина в воде, краска).
Эмульсии: жидкая дисперсная фаза в жидкой среде (молоко, майонез).
Пены: газообразная дисперсная фаза в жидкой или твёрдой среде (мыльная пена).

- Коллоидные системы (золи): размер частиц составляет от 1 до 100 нм ($10^{-9} - 10^{-7}$ м). Они являются микрогетерогенными, их частицы не видны в обычный микроскоп, но обнаруживаются с помощью ультрамикроскопа. Коллоидные системы относительно устойчивы. Примеры: растворы белков, крахмальный клейстер, дым.

- Истинные растворы (молекулярно-дисперсные системы): размер частиц менее 1 нм ($10^{-9}$ м). Частицами являются отдельные молекулы или ионы. Это гомогенные (однородные) системы, которые термодинамически устойчивы и прозрачны. Строго говоря, их не всегда относят к дисперсным системам, но в данной классификации они представляют предельную степень дисперсности. Примеры: раствор сахара или соли в воде, воздух.

2. По агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды:

Существует 8 типов дисперсных систем (сочетание газ-газ не является дисперсной системой, так как газы смешиваются неограниченно, образуя гомогенную смесь).

Дисперсионная среда - газ (аэрозоли):
- Дисперсная фаза - жидкость: жидкие аэрозоли (туман, облака).
- Дисперсная фаза - твёрдое тело: твёрдые аэрозоли, пыли, дымы (дым, пыль).

Дисперсионная среда - жидкость (лиозоли):
- Дисперсная фаза - газ: пены (взбитые сливки, мыльная пена).
- Дисперсная фаза - жидкость: эмульсии (молоко, майонез).
- Дисперсная фаза - твёрдое тело: суспензии и золи (речной ил, краски, тушь).

Дисперсионная среда - твёрдое тело:
- Дисперсная фаза - газ: твёрдые пены (пемза, пенопласт, пористый шоколад).
- Дисперсная фаза - жидкость: гели и твёрдые эмульсии (желатин, сыр, сливочное масло).
- Дисперсная фаза - твёрдое тело: твёрдые золи (цветные стёкла, сплавы некоторых металлов).

3. По характеру взаимодействия между дисперсной фазой и дисперсионной средой:

- Лиофильные (от греч. «лио» — растворяю, «филео» — люблю) системы: характеризуются сильным взаимодействием между частицами дисперсной фазы и молекулами дисперсионной среды, что приводит к образованию на поверхности частиц сольватных (или гидратных, если среда — вода) оболочек. Эти системы термодинамически устойчивы и образуются самопроизвольно. Примеры: растворы высокомолекулярных соединений (белки, крахмал, каучук), растворы мыла.

- Лиофобные (от греч. «фобос» — страх) системы: характеризуются слабым взаимодействием между фазой и средой. Частицы не сольватируются. Эти системы термодинамически неустойчивы и могут существовать только в присутствии стабилизаторов. Примеры: золи металлов (золота, серебра), суспензии глины, эмульсии масла в воде.

Ответ: Дисперсные системы классифицируют по размеру частиц (грубодисперсные, коллоидные, истинные растворы), по агрегатному состоянию фазы и среды (аэрозоли, пены, эмульсии, суспензии и др.), а также по характеру взаимодействия между фазами (лиофильные и лиофобные).