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高中化學/目錄/膠體

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膠體[編輯]

膠體是分散質體子直徑在1~100nm(10-9~10-7m)之間的分散系。膠體中的微粒是許許多多的分子集合體。

根據分散劑的不同,膠體可分為三類:氣溶膠、液溶膠(或溶膠)、固溶膠。

常見的膠體[編輯]

氣溶膠:煙,雲,霧等;

液溶膠:氫氧化鐵膠體,氫氧化鋁膠體,矽酸溶膠,牛奶,豆漿,雞蛋清,澱粉溶液,墨水等;

固溶膠:水晶,有色玻璃等。

氫氧化鐵膠體的製取及其性質[編輯]

氫氧化鐵膠體的製取[編輯]

實驗材料:飽和氯化鐵溶液,蒸餾水,小燒杯,量筒,酒精燈,三角架,石棉網,膠頭滴管。

實驗步驟:

1.用量筒量取25mL蒸餾水加入小燒杯中,使用酒精燈正確加熱此燒杯至沸騰。

使用酒精燈加熱蒸餾水至沸騰

2.用膠頭滴管吸取少量飽和氯化鐵溶液,並向沸騰的蒸餾水中滴加5到6滴。繼續加熱。

向沸騰的蒸餾水中滴加5到6滴飽和氯化鐵溶液,繼續加熱

3.待分散系變為紅褐色,立即停止加熱,便製得氫氧化鐵膠體。

4.用雷射筆或小手電照射該分散系,出現一條光亮的通路,證明製得的物質是膠體。

氫氧化鐵的丁達爾效應(圖中燒杯偏左側紅色光束)

該反應的化學方程式為:

(沸騰)()(膠體)+

注意:進行本實驗時禁止使用玻璃棒進行攪拌操作,並且要準確控制加熱的時間,原因請參見下一個實驗。

1mol氯化鐵所生成的氫氧化鐵膠體的物質的量小於1mol,這是因為氫氧化鐵膠粒會吸附鐵離子而帶有正電荷。

探究氫氧化鐵膠體的聚沉性質[編輯]

實驗材料:裝有氫氧化鐵膠體的燒杯若干個,可溶性鹽溶液,稀鹽酸或稀硫酸,酒精燈,三角架,石棉網,玻璃棒,膠頭滴管。

實驗步驟:

1.向裝有氫氧化鐵膠體的燒杯中滴加可溶性鹽溶液,觀察現象。

2.向裝有氫氧化鐵膠體的燒杯中滴加稀鹽酸或稀硫酸,觀察現象。

3.使用玻璃棒攪拌裝有氫氧化鐵膠體的燒杯,觀察現象。

4.使用酒精燈加熱裝有氫氧化鐵膠體的燒杯一段時間,觀察現象。

實驗現象:

操作(序號) 現象
1 出現紅褐色沉澱
2 出現紅褐色沉澱,但沉澱又溶解了
3 出現紅褐色沉澱
4 出現紅褐色沉澱

上述現象中紅褐色沉澱均為氫氧化鐵,這是因為氫氧化鐵膠體在特定條件下發生了聚沉。

膠體的性質[編輯]

膠體能透過濾紙,但不能透過半透膜。這是因為半透膜的孔徑比離子和小分子大但比膠體粒子小,而濾紙的孔徑遠大於膠體粒子。在化學中,半透膜只允許溶液通過,膠體和濁液均不能通過。

丁達爾效應[編輯]

用雷射筆或小手電照射膠體,從側面能觀察到一條光亮的通路,這便是丁達爾效應。丁達爾效應是由於膠體微粒散射光線而形成。溶液中的溶質微粒過小,沒有丁達爾效應,故丁達爾效應是區分膠體與溶液常用的物理方法。

丁達爾效應在日常生活中隨處可見。例如,當日光從窗隙射入暗室,或者光線投過樹葉間的縫隙射入密林中時,可以觀察到丁達爾效應;放電影時,放映室射到銀幕上的光柱的形成也屬於丁達爾效應。

聚沉[編輯]

膠體粒子在一定條件下聚集成為較大的顆粒,形成沉澱從溶液中析出,叫做聚沉。

使膠體發生聚沉的方法有:加入電解質、加熱、加入帶有相反電荷的膠體等。

不同型號、批次的墨水不能混用也正是因為膠體的這一性質。江河入海口處三角洲的形成也與這一性質有關。

電泳[編輯]

膠體中的微粒在外加電場的作用下,膠粒就會向電性相反的電極作定向移動,這種現象叫電泳。氫氧化鐵膠體帶有正電荷,由於「同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引」,氫氧化鐵膠體粒子將向陰極移動,從而陰極附近的顏色逐漸加深,陽極附近的顏色逐漸變淺。



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