Используя Интернет, страница 78 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Тестовые задания. Параграф 16. Дисперсные системы. Глава IV. Растворы - страница 78.

Условие.

С помощью Интернета подробнее ознакомьтесь с коллоидными растворами и их применением и подготовьте сообщение на эту тему.

Решение.

Решение 2.

Что такое коллоидные растворы?

Коллоидные растворы (или коллоидные системы, золи) занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами (суспензиями и эмульсиями). Они состоят из двух основных компонентов:

• Дисперсная фаза — вещество, которое раздроблено до частиц коллоидных размеров.
• Дисперсионная среда — вещество, в котором распределены эти частицы.

Ключевой особенностью коллоидных растворов является размер частиц дисперсной фазы. Он составляет от $1$ до $1000$ нанометров ($10^{-9} - 10^{-6}$ м). Эти частицы крупнее отдельных молекул или ионов (как в истинных растворах), но слишком малы, чтобы их можно было увидеть в обычный микроскоп, и они не оседают под действием силы тяжести. В зависимости от агрегатного состояния фазы и среды, коллоиды могут быть разными: например, дым — это твердые частицы в газе (аэрозоль), молоко — жидкие частицы жира в жидкости (эмульсия), а желе — жидкие частицы воды в твердом каркасе (гель).

Ответ: Коллоидные растворы — это дисперсные системы, в которых частицы одного вещества (дисперсная фаза) размером от $1$ до $1000$ нм равномерно распределены в другом веществе (дисперсионная среда).

Свойства коллоидных растворов

Коллоидные системы обладают рядом уникальных свойств, отличающих их от истинных растворов:

• Эффект Тиндаля. Это свечение (конус) при прохождении пучка света через коллоидный раствор. Оно возникает из-за рассеяния света на коллоидных частицах. В истинных растворах такого эффекта нет, так как размер растворенных частиц слишком мал для рассеяния света. Мы наблюдаем эффект Тиндаля, когда видим луч света в запыленном или задымленном помещении.
• Броуновское движение. Коллоидные частицы находятся в постоянном хаотичном движении. Это происходит из-за того, что молекулы дисперсионной среды непрерывно и неравномерно ударяют по частицам со всех сторон. Броуновское движение препятствует оседанию (седиментации) частиц и является одним из факторов устойчивости коллоидной системы.
• Электрические свойства. Частицы в коллоидном растворе обычно несут на своей поверхности одноименный электрический заряд (положительный или отрицательный). Это происходит из-за избирательной адсорбции ионов из раствора. Взаимное отталкивание одноименно заряженных частиц также предотвращает их слипание (агрегацию) и выпадение в осадок. Разрушение коллоидной системы, называемое коагуляцией, можно вызвать, добавив электролит, который нейтрализует заряд частиц.

Ответ: Ключевыми свойствами коллоидов являются эффект Тиндаля (рассеяние света), броуновское движение частиц и наличие у них электрического заряда, что обеспечивает их устойчивость и предотвращает оседание.

Применение коллоидных растворов

Коллоидные системы играют огромную роль в природе, технике и повседневной жизни. Вот лишь некоторые примеры их применения:

• Пищевая промышленность. Многие продукты питания являются коллоидами: молоко, сливки, сливочное масло, майонез (эмульсии); желе, мармелад, кисель (гели); мороженое (сложная система, включающая эмульсию и пену); хлеб (твердая пена).
• Медицина и фармацевтика. Кровь и другие биологические жидкости — это сложные коллоидные системы. Многие лекарственные препараты производятся в виде коллоидных растворов для лучшего усвоения или целевой доставки (например, мази, кремы, суспензии, коллоидное серебро). Процесс очистки крови при почечной недостаточности (диализ) основан на свойствах коллоидов.
• Промышленность и производство. Производство красок, лаков, эмалей и чернил основано на создании устойчивых коллоидных систем (пигменты в связующем веществе). Натуральный каучук получают из латекса — коллоидного раствора каучука в воде. Производство бумаги, синтетических волокон, пластмасс, клеев и моющих средств также тесно связано с коллоидной химией.
• Экология и охрана окружающей среды. Процесс коагуляции используется для очистки питьевой и сточных вод. В воду добавляют специальные вещества (коагулянты), которые заставляют мельчайшие загрязняющие частицы слипаться в более крупные хлопья и оседать, после чего их легко удалить.
• Быт и природа. Мы постоянно сталкиваемся с коллоидами: туман и облака (жидкость в газе), дым и пыль (твердые частицы в газе), косметика (кремы, лосьоны, гели), моющие средства (их действие основано на эмульгировании жиров). Почва также является сложной коллоидной системой, определяющей ее плодородие.

Ответ: Коллоидные растворы широко применяются в пищевой промышленности (молоко, желе), медицине (лекарства, кровь), производстве (краски, резина), экологии (очистка воды) и в быту (косметика, моющие средства).