Опыт 2.1 Адсорбция комплексного иона аммиаката меди на силикагеле

Используемые вещества и посуда: пробирки на 20 см³, стеклянные лопаточки; разбавленный водный раствор комплексной соли аммиаката меди, имеющий ярко-синюю окраску, которую раствору придает комплексный катион меди, образующийся при диссоциации растворенной соли:

[Cu(NH₃)₄]Cl₂ [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2Cl^- .

Комплексный катион меди является адсорбатом. В качестве адсорбента используется силикагель, который получают обезвоживанием геля кремниевой кислоты nSiO₂ ^. mH₂O. Это пористый материал, в структуре его химических фрагментов многократно повторяется полярная связь, поэтому он полярный и гидрофильный адсорбент:

На поверхности силикагеля легко адсорбируются катионы вследствие ион-дипольного взаимодействия, в то же время он частично смачивается водой (диполь-дипольное взаимодействие).

Методика проведения опыта. В пробирку объемом 20 см³ внесите стеклянной лопаточкой прокаленный силикагель до высоты 1 см, прилейте 5 см³ раствора аммиаката меди, смесь перемешайте встряхиванием и вращением 2-3 мин, выдержите раствор еще несколько минут для осаждения силикагеля.

В наблюдениях отметьте изменение цвета раствора и поверхности силикагеля.

В выводах:

– укажите причину наблюдаемых изменений;

– отметьте, имеет ли место в данном случае конкуренция между процессами адсорбции и смачивания и почему, укажите сущность этих явлений;

– отметьте, какие виды межмолекулярных взаимодействий имеют место в этих процессах в проведенном опыте. Изобразите схему этих взаимодействий.

Приведите примеры практического использования адсорбции.