Рассеяние света, окраска коллоидов

Коллоидные растворы обладают оптическими свойствами, отличными от таковых у истинных растворов и грубодисперсных систем. Проходя через дисперсную систему, свет может поглощаться, отражаться и рассеиваться. Отражение света происходит в тех случаях, когда размер частиц больше, чем длина волны падающего света, таким образом, отражать свет могут только грубодисперсные системы. Коллоидные системы содержат частицы с диаметром намного меньшим, чем длина волны падающего света, поэтому в коллоидных системах происходит только рассеяние света.

Устойчивость коллоидов

Коллоидную систему называют устойчивой, если она не изменяет во времени степени дисперсности и концентрации мицелл по объему системы. Установлено, что лиофильные коллоиды значительно устойчивее, чем лиофобные. Термодинамическая устойчивость лиофильных коллоидов (жидкие растворы), а также их разновидности — «лиофильных суспензоидов» (мыла, глины) определяется тем, что величина свободной энергии системы при диспергировании уменьшается. Это связано с тем, что диспергирование ведет систему к более вероятному состоянию — равномерному распределению дисперсной фазы по всей системе, энтропийный фактор растет, и это уменьшает свободную энергию системы, увеличивая ее термодинамическую стабильность:

В случае лиофобных коллоидов (жидкие растворы) знак свободной энергии системы определяет энтальпийный (а не энтропийный) фактор, так как при образовании лиофобного коллоида очень велики энергетические затраты на его диспергирование:

9. Комплексные соединения.

Координационными называют соединения, содержащие в одном из агре-

гатных состояний группу ионов или нейтральных молекул (лигандов), в опре-

деленном порядке размещенных (координированных) вокруг центрального

атома (иона) – комплексообразователя, в качестве которого в большинстве

случаев выступает атом металла.

1. Координационные соединения характеризуются явлением координа-

ции, т.е. четко фиксируемым геометрическим расположением частиц (атомов,

молекул, ионов) одного вида вокруг другого – атомов, ионов, выступающих в

роли комплексообразователей.

2. Координационные соединения отличаются специфичностью состава,

проявляющейся в несовпадении формальной степени окисления атома металла

– комплексообразователя и координационного числа и заключающейся в фик-

сируемой перестройке электронных оболочек взаимодействующих частиц с об-

разованием ковалентной (даже частично ковалентной) связи. Химические связи

в координационных соединениях называют координационными, или донорно-

акцепторными. Координационные связи могут быть различной химической

природы (ионная, ковалентная, полярная; по происхождению – донорно-

акцепторная, дативная или иной природы). Кроме того, координационная связь

может быть одинарной, двойной и тройной.

3. Координационные соединения отличает время жизни, превышающее

время контакта несвязанных частиц и в принципе являющееся постоянной ве-

личиной как термодинамических, Система комплексообразователь – лиганды называется внутренней коор-

динационной сферой, обычно отделяемой квадратными скобками от внешней

координационной сферы Внешнюю координационную сферу составляет определенное количе-

ство противоположно заряженных частиц, а иногда и дополнительное количе-

ство молекул. К важнейшим параметрам координационных соединений относятся заряд

комплекса, координационное число и дентатность лигандов (координаци-

онная емкость)

 координационная теория:

Теория координационных соединений, предложенная А. Вернером в 1893 году, до сих пор является основной теорией координационных соединений (для комплексов определенного вида). Рассмотрим ее основные положения.

1. Большинство элементов проявляет два типа валентности – главную и побочную.

2. Атом элемента стремится насытить не только главные, но и побочные валентности.

3. Побочные валентности атома строго фиксированы в пространстве и определяют геометрию комплекса и его различные свойства.

Типы и номенклатура КС

1. Аминокомплексы – комплексы, в которых лигандами служат молекулы аммиака [Cu(NH3)4]SO4, [Co(NH3)6]Cl3. Комплексы, в которых легандами служат молекулы амина (СH3NH2-метиламин, C2H5NH2-этиламин.

2. Аквакомплексы – в которых лигандом выступает H2O. ([Al(H2O)6]Cl3)

3. Ацидокомплексы-в них лигандами явл. анионы, к ним относятся комплексы типа двойных солей K2[PtCl4], K4[Fe(CN)6], PtCl4*2KCl, Fe(CN)2*4KCN; так же комплексные кислоты H2[SiF6]; или гидрокомплексы: Na2[SN(OH)4], Na2CSN(OH)6

4. циклические (Клешневидные). Они содержат леганд, который как бы охватывает центр. ион подобно клешням рака.

В зависимости от заряда комплекса КС подразделяют на:

катионные - [Cu(NH3)4]Cl2, [Cr(H2O)6]Cl3;

анионные - K2[Fe(CN)6], H[AuCl4], H2[SiF6];

катионно-анионные - [Pt(NH3)4][PbCl4] и

нейтральные комплексы (неэлектролиты) - [Co(NH3)4(NO3)2], [Pt(NH3)4Br3].

Названия КС с внешней сферой состоят из двух слов (в общем виде “анион катиона”). При этом обязательно указывают в скобках римской цифрой после названия центрального иона его степень окисления. Названия комплексных соединений без внешней сферы состоят из одного слова.

В названиях катионных и нейтральных комплексов комплексообразователи имеют русские наименования соответствующих им элементов. В анионных комплексах используют корни латинских наименований элементов. При этом число одинаковых лигандов указывают греческими числительными: моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса- и т.д. Названия отрицательно заряженных лигандов всегда оканчивают на букву “о”: