Основы коллоидной химии Основные понятия коллоидной химии

4. Для описания строения коллоидных частиц на основе двойного элнктрического слоя была создана мицелярная теория строения, она применила в основном только для гидрофобных золей.
Основные положения мицелярной теории:
- Каждый гидрофобный коллоидный раствор состоит из мицелл и интермицелярной жидкости.
- Мицеллы это отдельные коллойднные частицы, которые составляют дисперсную фазу золя.
- Интермицелярная жидкость – это дисперсионная среда того же золя, включающая в себя помимо растворителя и другие вещества (растворенные) входящие в состав мицеллы.
Коллоидная мицелла имеет значительно более сложное строение, чем обычные молекулы. В ней различают две основные части: внутрен­нюю — нейтральную, обычно называемую ядром, и внешнюю — ионогенную, в свою очередь, состоящую из двух слоев (двух ионных сфер).
Ядро составляет основную массу коллоидной мицеллы и пред­ставляет собой комплекс, состоящий из атомов или нейтральных молекул. Общее число входящих в со­став ядра атомов или молекул огромно и зависит от степени дисперсности золя и от размеров самих ато­мов или молекул.
В процессе образования гидрофобного золя рост ядра в той или иной стадии может быть приостановлен созданием так называемого адсорбционного слоя из ионов стабилизатора. Ионная сфера вокруг ядра коллоидной мицеллы состоит из двух слоев – адсорбционного и диффузного. Адсорбционный слой слагается из слоя потенциалопределяющих ионов, адсорбированных на поверхности ядра и сообщающих ему свой заряд, и части противоионов, проник­ших за плоскость скольжения и наиболее прочно связанных электро­статическими силами притяжения. Вместе с ядром эта ионная атмо­сфера образует многозарядный ион – катион или анион, называемый гранулой. Диффузный слой, расположенный за плоскостью скольжения, в отличие от адсорбцион­ного не имеет в дисперсионной фазе резко очерченной границы. Этот слой состоит из противоинов, общее число которых равняется в сред­нем разности между всем числом потенциалопределяющих ионов и чис­лом противоионов, находящихся в адсорбционном слое.
Гранула вместе с диффузным слоем противоинов составляет кол­лоидную частицу — мицеллу. Мицелла всегда электронейтральна. Необходимо отметить, что противоионами могут служить любые ио­ны тех электролитов, которые участвуют в реакциях при образовании данного золя или же присутствуют как посторонние примеси.
Пример строения мицеллы приведен на рисунке 7.^

Строение мицеллы принято выражать мицеллярными формулами:
- Положительно заряженная мицелла (n[ядро] m[Kat]⁺(m-x)[An]^-)^х+ х[An]^-
- Отрицательно заряженная мицелла (n[ядро] m[An]^-(m-x)[Kat]⁺)^х- х[Kat]⁺
Мицеллярная формула коллоидного раствора полученного по реакции:
KI + AgNO₃ ® AgI + KNO₃
Может иметь вид
Если [KI] > [AgNO₃]: [nAgI mI^- (m-x)K⁺]^x- xK⁺
Если [KI] < [AgNO₃]: [nAgI mAg⁺ (m-x)NO₃^-]^x+ xNO₃^-
Если [KI] = [AgNO₃]: [nAgI mNO₃^- mK⁺]⁰
Исключения:

• 
  гидрозоль железа, полученного гидролизом FeCl₃:
  

FeCl₃ + H₂O ® Fe(OH)₃ + 3H₂O или
FeCl₃ + H₂O ® FeOCl + 2H₂O –
[nFe(OH)₃ mFeO⁺(m-x)Cl^-]^x+ xCl^- или
[nFe(OH)₃ mFe³⁺ 3(m-x)Cl^-]^3x+ 3xCl^- или
[nFe(OH)₃ mH⁺ (m-x)Cl^-]^x+ xCl^- .

• 
  строение золя кремневой кислоты: [nH₂SiO₃ mSiO₃^2-2(m-x)H⁺]^2x- 2xH⁺.
  

• 
  золя золота полученный реакцией восстановления:
  

2KAuO₂ + 3HCHO + K₂CO₃ ® 2Au + 3HCOOK + KHCO₃ + H₂O –
[nAu mAuO₂^- (m-x)K⁺]^x- xK⁺

• 
  золя серы полученный по реакции: 2H₂S + O² ® 2S + 2H₂O –
  

[nS mS₅O₆^2- 2(m-x)H⁺]^2x- 2H⁺.^

5. По оптическим свойствам коллоидные растворы существенно отличаются от истинных растворов низкомолекулярных веществ. Наиболее характерными оптическими свойствами коллоидных систем являются опалесценция, эффект Фарадея-Тиндаля и окраска.