เคมีของปฏิกิริยาเชิงคุณภาพสี ฝนสี สูตรตะกอนขาวขุ่น
แม่น้ำ Pambak ในเขต Lori ทางตอนเหนือของอาร์เมเนียได้กลายเป็นสีแดง ได้มีการนำตัวอย่างน้ำไปตรวจสอบแล้ว
เมษายน 2542หลังจากการทิ้งระเบิดของ NATO ของยูโกสลาเวียและการทำลายบริษัทปิโตรเคมี "ฝนดำ" ที่เป็นพิษได้ผ่านเมือง Pancevo ซึ่งประกอบด้วยโลหะหนักและสารประกอบอินทรีย์จำนวนมากที่เป็นอันตรายต่อชีวิตมนุษย์ ดินและน้ำใต้ดินปนเปื้อนอย่างร้ายแรง ซึ่งกลายเป็นว่าปนเปื้อนด้วยเอทิลีนและคลอรีน น้ำมัน ผลิตภัณฑ์น้ำมัน แอมโมเนียและกรดอะมิโนจำนวนมหาศาลไหลเข้าสู่แม่น้ำดานูบ
มิถุนายน-กรกฎาคม 2000ในบางภูมิภาคของดาเกสถานและ North Ossetia โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเมือง Vladikavkaz มี "ฝนสี" จากการวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำพบว่ามีองค์ประกอบทางเคมีเพิ่มขึ้น พวกเขาเกินความเข้มข้นสูงสุดของโคบอลต์ที่อนุญาต (มากกว่าสี่เท่า) และสังกะสี (มากกว่า 434 เท่า) การศึกษาในห้องปฏิบัติการยืนยันว่าองค์ประกอบของฝนที่ปนเปื้อนนั้นเหมือนกันกับองค์ประกอบทางเคมีของตัวอย่างที่ถ่ายในอาณาเขตของ "Electrozinc" ของ JSC ซึ่งละเมิดมาตรฐานสำหรับการปล่อยมลพิษสูงสุดที่อนุญาตสู่ชั้นบรรยากาศที่ได้รับอนุมัติจากกระทรวงคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
ในปี 2543 และ 2545ปริมาณน้ำฝน "ขึ้นสนิม" ตกลงมาในดินแดนอัลไตและสาธารณรัฐอัลไต ความผิดปกติของสภาพอากาศเกิดจากการปล่อยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่รุนแรงที่โรงงานโลหะวิทยา Ust-Kamenogorsk
กรกฎาคม-กันยายน 2001"ฝนสีแดง" ได้เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าในรัฐเกรละของอินเดีย สมมติฐานหลายประการเกี่ยวกับที่มาของอนุภาคสีแดงถูกหยิบยกขึ้นมาทันที: มีคนมองว่ามันเป็นฝุ่นสีแดงที่พัดพาไปตามลมจากทะเลทรายอาหรับ มีคนรู้จักพวกเขาว่าเป็นสปอร์ของเชื้อราหรือสาหร่ายในมหาสมุทร มีการเสนอรุ่นต้นกำเนิดจากต่างดาว ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่ามีสารแปลก ๆ ประมาณ 50 ตันตกลงบนพื้นพร้อมกับหยาดน้ำฟ้า
ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2544ผู้อยู่อาศัยในภูมิภาคตะวันตกเฉียงใต้ของสวีเดนตกอยู่ภายใต้ฝนที่ผิดปกติ หลังฝนตก คราบสีเทาเหลืองยังคงอยู่บนพื้นผิวโลก ผู้เชี่ยวชาญชาวสวีเดนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งนักวิจัยจากศูนย์ธรณีวิทยาโกเธนเบิร์ก ลาร์ส ฟรานเซ่น กล่าวว่า ลมแรง "พัด" ฝุ่นทรายสีแดงจากทะเลทรายซาฮาราให้สูงขึ้นถึง 5 พันเมตรแล้วเทลงมาพร้อมกับฝนใน สวีเดน.
ฤดูร้อนปี 2002ฝนสีเขียวตกลงมาทั่วหมู่บ้าน Sangranpur ของอินเดียใกล้เมืองกัลกัตตา เจ้าหน้าที่ท้องถิ่นประกาศว่าไม่มีการโจมตีด้วยสารเคมี การตรวจสอบของนักวิทยาศาสตร์ที่มาถึงไซต์พบว่าเมฆสีเขียวเป็นเพียงละอองเกสรจากดอกไม้และมะม่วงที่มีอยู่ในมูลผึ้ง และไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์
ในปี พ.ศ. 2546ในดาเกสถานการตกตะกอนในรูปของเกลือลดลง รถที่ยืนอยู่ในที่โล่งถูกปกคลุมด้วยชั้นเกลือ นักอุตุนิยมวิทยากล่าวว่าสาเหตุของสิ่งนี้คือพายุไซโคลนที่มาจากภูมิภาคของตุรกีและอิหร่าน อนุภาคละเอียดของทรายและฝุ่นที่เกิดจากลมแรงจากเหมืองที่พัฒนาแล้วในดินแดนดาเกสถานผสมกับฝุ่นน้ำที่ยกมาจากพื้นผิวของทะเลแคสเปียน ส่วนผสมนั้นเข้มข้นในเมฆที่เคลื่อนตัวไปยังบริเวณชายฝั่งของดาเกสถานซึ่งมีฝนตกผิดปกติ
ฤดูหนาวปี 2547หิมะสีส้มตกลงมาทางตะวันออกของโปแลนด์ ในเวลาเดียวกัน ชาว Transcarpathia ได้สังเกตเห็นเขาในหมู่บ้าน Quiet และ Gusinoe ตามรุ่นหนึ่ง พายุทรายในซาอุดิอาระเบียกลายเป็นสาเหตุของสีส้มของหิมะ: เม็ดทรายที่พัดมาโดยลมแรง สะสมในบรรยากาศชั้นบนและตกลงไปพร้อมกับหิมะในทรานคาร์พาเทีย
19 เมษายน 2548ฝนสีแดงตกลงมาในเขต Kantemirovskiy และ Kalacheevskiy ของภูมิภาค Voronezh ฝนทิ้งร่องรอยที่ผิดปกติไว้บนหลังคาบ้านเรือน ทุ่งนา เครื่องจักรกลการเกษตร ในตัวอย่างดิน พบร่องรอยของสีเหลืองสด ซึ่งเป็นเม็ดสีธรรมชาติสำหรับการผลิตสี ประกอบด้วยไฮดรอกไซด์ของเหล็กและดินเหนียว การตรวจสอบเพิ่มเติมเปิดเผยว่ามีการปล่อยตัวที่โรงงานสีเหลืองในหมู่บ้าน Zhuravka ซึ่งทำให้เมฆฝนเปลี่ยนเป็นสีแดง ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ปริมาณน้ำฝนไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของคนและสัตว์
19 เมษายน 2548ในหลายภูมิภาคของดินแดน Stavropol ท้องฟ้ากลายเป็นสีเหลืองและจากนั้นฝนก็เริ่มตกซึ่งหยดน้ำไม่มีสี หลังจากการอบแห้ง หยดถูกทิ้งไว้บนรถยนต์และเสื้อผ้าสีเบจสีเข้ม ซึ่งไม่ได้ล้างออกในภายหลัง ฝนเดียวกันตกลงมาเมื่อวันที่ 22 เมษายนใน Orel จากการวิเคราะห์พบว่าตะกอนมีสารอัลคาไล กล่าวคือ สารประกอบไนโตรเจน ปริมาณน้ำฝนมีความเข้มข้นมาก
เมษายน 2548เป็นเวลาหลายวันที่ฝนสีส้มตกลงมาในยูเครน - ในภูมิภาค Nikolaev และในแหลมไครเมีย ปริมาณน้ำฝนสียังครอบคลุมภูมิภาคโดเนตสค์, ดนีโปรเปตรอฟสค์, ซาโปโรซี, เคอร์ซันในทุกวันนี้ นักพยากรณ์อากาศของยูเครนกล่าวว่าสีส้มของฝนได้มาจากพายุเฮอริเคนฝุ่น ลมพัดพาอนุภาคฝุ่นจากแอฟริกาเหนือ
กุมภาพันธ์ 2549หิมะสีเทาเหลืองตกลงมาบนอาณาเขตของหมู่บ้าน Sabo ซึ่งอยู่ห่างจากเมือง Okha ไปทางใต้ 80 กม. ทางตอนเหนือของ Sakhalin จากคำให้การของผู้เห็นเหตุการณ์ พบว่ามีจุดมันที่มีสีเทาเหลืองและมีกลิ่นแปลก ๆ ผิดปกติเกิดขึ้นบนผิวน้ำที่ได้จากการละลายหิมะที่น่าสงสัย ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าการเร่งรัดที่ผิดปกติอาจเป็นผลมาจากกิจกรรมของภูเขาไฟหนึ่งในฟาร์อีสเทิร์น อาจต้องโทษมลภาวะของสิ่งแวดล้อมโดยผลิตภัณฑ์ของอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ สาเหตุของหิมะเป็นสีเหลืองไม่ได้เกิดขึ้นอย่างแน่นอน
24-26 กุมภาพันธ์ 2549ในบางพื้นที่ของโคโลราโด (สหรัฐอเมริกา) มีหิมะสีน้ำตาลเกือบเหมือนสีช็อคโกแลต หิมะ "ช็อคโกแลต" ในโคโลราโด - เป็นผลมาจากความแห้งแล้งที่ยาวนานในรัฐแอริโซนาที่อยู่ใกล้เคียง: มีเมฆฝุ่นขนาดมหึมาผสมกับหิมะ บางครั้งการระเบิดของภูเขาไฟก็ให้ผลเช่นเดียวกัน
มีนาคม 2549หิมะสีชมพูครีมตกลงมาทางเหนือของ Primorsky Krai ผู้เชี่ยวชาญอธิบายปรากฏการณ์ที่ไม่ธรรมดานี้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าพายุไซโคลนเคยพัดผ่านดินแดนมองโกเลียไปแล้ว ซึ่งพายุฝุ่นที่รุนแรงได้โหมกระหน่ำในเวลานั้น ครอบคลุมพื้นที่กว้างใหญ่ของทะเลทราย อนุภาคฝุ่นถูกดูดเข้าไปในกระแสน้ำวนของพายุไซโคลนและแต่งแต้มสีสันให้กับหยาดน้ำฟ้า
13 มีนาคม 2549ในเกาหลีใต้ รวมทั้งกรุงโซล หิมะสีเหลืองตกลงมา หิมะเป็นสีเหลืองเพราะมีทรายสีเหลืองที่นำมาจากทะเลทรายของจีน สำนักอุตุนิยมวิทยาของประเทศเตือนว่าหิมะที่มีทรายละเอียดอาจเป็นอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจ
7 พฤศจิกายน 2549ในครัสโนยาสค์ หิมะโปรยปรายลงมาและมีฝนสีเขียว เขาเดินประมาณครึ่งชั่วโมงและเมื่อละลายกลายเป็นดินเหนียวสีเขียวบาง ๆ ผู้ที่สัมผัสกับฝนสีเขียวจะมีอาการน้ำตาไหลและปวดหัว
31 มกราคม 2550ในภูมิภาค Omsk บนพื้นที่ประมาณ 1.5 พันตารางกิโลเมตรหิมะสีเหลืองส้มตกลงมามีกลิ่นฉุนปกคลุมไปด้วยจุดมัน หลังจากผ่านภูมิภาค Irtysh ทั้งหมดแล้ว ปริมาณน้ำฝนสีส้มอมเหลืองก็แตะบริเวณ Tomsk ตามขอบ แต่ส่วนหลักของหิมะ "ที่เป็นกรด" ตกลงในเขต Tarsky, Kolosovsky, Znamensky, Sedelnikovsky และ Tyukalinsky ของภูมิภาค Omsk ในหิมะสี เกินมาตรฐานของปริมาณธาตุเหล็ก (ตามข้อมูลห้องปฏิบัติการเบื้องต้นความเข้มข้นของธาตุเหล็กในหิมะคือ 1.2 มก. ต่อลูกบาศก์เซนติเมตรในขณะที่ค่ามาตรฐานสูงสุดที่อนุญาตคือ 0.3 มก.) ตามรายงานของ Rospotrebnadzor ความเข้มข้นของธาตุเหล็กดังกล่าวไม่เป็นอันตรายต่อชีวิตและสุขภาพของมนุษย์ ห้องปฏิบัติการศึกษาการตกตะกอนผิดปกติใน Omsk, Tomsk และ Novosibirsk ตอนแรกสันนิษฐานว่าหิมะมีสารพิษเฮปทิลซึ่งเป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงจรวด รุ่นที่สองของการปรากฏตัวของการตกตะกอนสีเหลืองคือการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของวิสาหกิจทางโลหะวิทยาของเทือกเขาอูราล อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญของ Tomsk และ Novosibirsk ได้ข้อสรุปเช่นเดียวกับ Omsk - สีที่ผิดปกติของหิมะเกิดจากการมีฝุ่นดินเหนียวซึ่งอาจเข้าสู่ภูมิภาค Omsk จากคาซัคสถาน ไม่พบสารพิษในหิมะ
มีนาคม 2551หิมะสีเหลืองตกลงมาในภูมิภาค Arkhangelsk ผู้เชี่ยวชาญชี้ว่าสีเหลืองของหิมะเกิดจากปัจจัยทางธรรมชาติ ทั้งนี้เนื่องมาจากปริมาณทรายสูงที่เข้าไปในเมฆอันเป็นผลมาจากพายุฝุ่นและพายุทอร์นาโดที่เกิดขึ้นที่อื่นบนโลกใบนี้
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:
- การกำหนดปัจจัยที่ทำให้เกิดสีของสารเคมี
- การขยายและการจัดระบบความรู้เกี่ยวกับพื้นฐานทางเคมีของทฤษฎีการกำเนิดของสี
- การพัฒนาความสนใจทางปัญญาในการศึกษาปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ
ความสามารถของนักเรียนที่เกิดขึ้น:
- ความสามารถในการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ของโลกรอบตัวในแง่เคมี
- ความสามารถในการอธิบายปรากฏการณ์ทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับลักษณะของสารละลายสี
- ความเต็มใจที่จะทำงานอย่างอิสระด้วยข้อมูล
- ความเต็มใจที่จะโต้ตอบกับเพื่อนร่วมงานและพูดต่อหน้าผู้ฟัง
"สิ่งมีชีวิตทั้งหมดแสวงหาสีสัน"ว. เกอเธ่
อัพเดทความรู้
ในบทเรียนที่แล้ว เราได้ศึกษาคุณสมบัติของสารอนินทรีย์และสารอินทรีย์ ซึ่งมักใช้ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพที่บ่งชี้การมีอยู่ของสารเฉพาะด้วยสี กลิ่น หรือตะกอน ปริศนาอักษรไขว้ที่เสนอให้คุณประกอบด้วยชื่อขององค์ประกอบทางเคมีที่มีสีต่างกัน
วิธีแก้ปัญหาคำไขว้:
ในแนวตั้ง:
1) สารที่ทำให้เปลวไฟเป็นสีม่วง (โปแตสเซียม)
2) โลหะสีเงินที่เบาที่สุด (ลิเธียม)
แนวนอน:
3) ชื่อของธาตุนี้คือ "กิ่งเขียว" (แทลเลียม)
4) โลหะที่ทากระจกสีน้ำเงิน (ไนโอเบียม)
5) ชื่อของโลหะหมายถึงสีฟ้า (ซีเซียม)
6) กูร์ตัวส์ได้ไอโอดีนสีม่วงของสารนี้เป็นครั้งแรกด้วยแมวของเขา (ไอโอดีน)
แรงจูงใจของกิจกรรมการศึกษา
โปรดทราบว่าการแก้ปัญหาปริศนาอักษรไขว้นั้นเกี่ยวข้องกับสีของสาร ไม่เพียงแต่สารเคมีเท่านั้น แต่โลกรอบตัวเรายังมีสีสันอีกด้วย
"สิ่งมีชีวิตทั้งหมดแสวงหาสีสัน" คำพูดของกวีนิพนธ์อัจฉริยะผู้ยิ่งใหญ่เหล่านี้สะท้อนถึงความแปลกประหลาดของอารมณ์ที่สีนี้หรือสีนั้นปลุกเร้าในตัวเราอย่างแท้จริง เรารับรู้มันเชื่อมโยง กล่าวคือ จำสิ่งที่คุ้นเคยและคุ้นเคย การรับรู้สีนั้นมาพร้อมกับอารมณ์บางอย่าง (การสาธิตภาพวาดโดยศิลปิน).
นักเรียนตอบคำถามเกี่ยวกับอารมณ์ในการรับรู้สี
- สีฟ้าทำให้เกิดความสงบเป็นที่น่าพอใจเพิ่มการประเมินการยืนยันตนเอง
- สีเขียว - สีของพืชสีเขียว อารมณ์สงบ เงียบสงบ
- สีเหลืองเป็นวิญญาณแห่งความสุข สนุกสนาน สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์
- สีแดงเป็นสีของกิจกรรม การกระทำ คุณต้องการบรรลุผล
- สีดำ - ทำให้เกิดความโศกเศร้าระคายเคือง
ทำไมโลกรอบตัวเราถึงมีสีสัน?
วันนี้เรากำลังพยายามหาคำตอบของคำถามว่า "สีคืออะไร" ในแง่ของเคมี
หัวข้อของบทเรียนคือ "เคมีสีของปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ"
การกำหนดปัจจัยสี
เป็นไปไม่ได้ที่จะพิจารณาสาระสำคัญทางเคมีของสีโดยปราศจากความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของแสงที่มองเห็นได้ หากไม่มีแสงก็ไม่มีสีของวัตถุ ทุกอย่างก็ดูมืดมิด แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สายรุ้งบนท้องฟ้าทำให้ทั้งเด็กและผู้ใหญ่มีความสุขได้มากเพียงใด อย่างไรก็ตาม จะปรากฏก็ต่อเมื่อรังสีของดวงอาทิตย์สะท้อนเป็นหยดน้ำและกลับคืนสู่ดวงตามนุษย์ด้วยสเปกตรัมหลากสี เราเป็นหนี้นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้ยิ่งใหญ่ Isaac Newton ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าเขาอธิบายปรากฏการณ์นี้: สีขาวคือการรวมกันของรังสีที่มีสีต่างกัน ความยาวคลื่นแต่ละช่วงสอดคล้องกับพลังงานบางอย่างที่คลื่นเหล่านี้พาไป สีของสารใด ๆ ถูกกำหนดโดยความยาวคลื่น พลังงานที่มีอยู่ในรังสีนี้ สีของท้องฟ้าขึ้นอยู่กับแสงแดดที่เข้าตาเรา รังสีที่มีความยาวคลื่นสั้น (สีน้ำเงิน) สะท้อนจากโมเลกุลของก๊าซในอากาศและกระจัดกระจาย ตาของเรารับรู้และกำหนดสีของท้องฟ้า - น้ำเงิน, น้ำเงิน (ตารางที่ 1)
ตารางที่ 1 - สีของสารที่มีแถบดูดซับหนึ่งแถบในส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม
สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในกรณีของสารที่มีสี หากสารสะท้อนแสงในช่วงความยาวคลื่นหนึ่ง แสดงว่าสารนั้นมีสี หากพลังงานของคลื่นแสงของสเปกตรัมทั้งหมดถูกดูดกลืนหรือสะท้อนอย่างเท่าเทียมกัน สารนั้นจะปรากฏเป็นสีดำหรือสีขาว จากบทเรียนทางชีววิทยา คุณทราบดีว่าดวงตาของมนุษย์ประกอบด้วยระบบการมองเห็น ได้แก่ เลนส์และตัวแก้ว เรตินาประกอบด้วยองค์ประกอบที่ไวต่อแสง ได้แก่ กรวยและแท่ง กรวยช่วยให้เราแยกแยะสีได้
ดังนั้น สิ่งที่เราเรียกว่าสีเป็นผลมาจากปรากฏการณ์ทางกายภาพและทางเคมีสองอย่าง: อันตรกิริยาของแสงกับโมเลกุลของสารและผลของคลื่นที่มาจากสารบนเรตินาของดวงตา
1 ปัจจัยการสร้างสีคือแสง
พิจารณาตัวอย่างปัจจัยต่อไป - โครงสร้างของสาร
โลหะมีโครงสร้างเป็นผลึก มีโครงสร้างที่เป็นระเบียบของอะตอมและอิเล็กตรอน สีเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน เมื่อส่องแสงโลหะ การสะท้อนแสงจะครอบงำ สีของโลหะนั้นขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นที่สะท้อน (สาธิตการรวบรวมโลหะ). ความมันวาวสีขาวเกิดจากการสะท้อนที่สม่ำเสมอของรังสีที่มองเห็นได้เกือบทั้งหมด เป็นสีอลูมิเนียมสังกะสี สีทองมีสีเหลืองอมแดงเพราะดูดซับรังสีสีน้ำเงิน ครามและม่วง ทองแดงก็มีสีแดงเช่นกัน ผงแมกนีเซียมเป็นสีดำ ซึ่งหมายความว่าสารนี้ดูดซับรังสีทั้งหมด
เรามาดูกันว่าสีของสารเปลี่ยนแปลงจากสถานะของโครงสร้างอย่างไรโดยใช้กำมะถันเป็นตัวอย่าง
การสาธิตวิดีโอภาพยนตร์ "องค์ประกอบทางเคมี"
สรุป: กำมะถันในสถานะผลึกมีสีเหลือง และในสถานะอสัณฐานจะเป็นสีดำ กล่าวคือ ในกรณีนี้ปัจจัยสีคือโครงสร้างของสาร
จะเกิดอะไรขึ้นกับสีของสารเมื่อโครงสร้างถูกทำลาย เช่น ในระหว่างการแยกตัวของโมเลกุลเกลือ หากสารละลายเหล่านี้เป็นสี
CuS0 4 (สีน้ำเงิน) Cu 2+ + SO 4 2-
NiS0 4 (สีเขียว) Ni 2+ + SO 4 2-
CuCI 2 (สีน้ำเงิน) Cu 2+ + 2CI -
FeCI 3 (สีเหลือง) Fe 3+ +3CI -
ในสารละลายเหล่านี้ แอนไอออนเดียวกัน ไอออนบวกที่ต่างกันจะให้สี
สารละลายต่อไปนี้มีไอออนบวกเหมือนกัน แต่มีประจุลบต่างกัน ดังนั้นประจุลบจึงมีหน้าที่รับผิดชอบต่อสี:
K 2 Cr 2 O 7 (สีส้ม) 2K + +Cz 2 O 4 2-
K 2 Cr0 4 (สีเหลือง) 2K + + Cz0 4 2-
KMnO 4 (สีม่วง) K + + Mn04 -
ปัจจัยที่ 3 ของสีคือสถานะไอออนิกของสาร
สียังขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมรอบๆ อนุภาคสีด้วย ไอออนบวกและแอนไอออนในสารละลายล้อมรอบด้วยเปลือกของตัวทำละลายที่ส่งผลต่อไอออน
เราทำการทดลองต่อไปนี้ มีสารละลายน้ำบีทรูท (สีแดงเข้ม) เพิ่มสิ่งต่อไปนี้ในโซลูชันนี้:
- ประสบการณ์. สารละลายน้ำบีทรูทและกรดอะซิติก
- ประสบการณ์. สารละลายน้ำบีทรูทและสารละลาย NH 4 0H
- ประสบการณ์. สารละลายน้ำบีทรูทและน้ำ
ในการทดลองที่ 1 ตัวกลางที่เป็นกรดทำให้เกิดการเปลี่ยนสีเป็นสีม่วง ในการทดลองที่ 2 ตัวกลางที่เป็นด่างจะเปลี่ยนสีของหัวบีตเป็นสีน้ำเงิน และการเติมน้ำ (ตัวกลางที่เป็นกลาง) จะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสี
ตัวบ่งชี้ที่รู้จักกันดีสำหรับการกำหนดสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างคือฟีนอฟทาลีนซึ่งเปลี่ยนสีของสารละลายอัลคาไลเป็นสีแดงเข้ม
กำลังสร้างประสบการณ์:
NaOH + ฟีนอฟทาลีน -> สีแดงเข้ม
เราสรุป: ปัจจัยการเปลี่ยนสีที่ 4 คือสภาพแวดล้อม
ให้เราพิจารณากรณีของสภาพแวดล้อมของอะตอมขององค์ประกอบหนึ่งโดยเชิงซ้อนต่างๆ
กำลังดำเนินการทดลอง: ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อไอออน Fe 3+:
FeCl 3 + KCNS -> สีแดง
FeCl 3 + K 4 (Fe(CN) 6) -> pp สีน้ำเงินเข้ม
ข้อเท็จจริงทางประวัติศาสตร์เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของสีของไอออนเหล็กเมื่อล้อมรอบด้วยโพแทสเซียมไธโอไซยาเนตด้วยสีเลือด
ข้อความของนักเรียน
ในปี ค.ศ. 1720 ผู้ต่อต้านทางการเมืองของ Peter I จากพระสงฆ์ได้จัด "ปาฏิหาริย์" ในโบสถ์แห่งหนึ่งในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก - ไอคอนของพระมารดาแห่งพระเจ้าเริ่มหลั่งน้ำตาซึ่งแสดงความคิดเห็นว่าเป็นสัญญาณของการไม่เห็นด้วยกับการปฏิรูปของปีเตอร์ . Peter I ตรวจสอบไอคอนอย่างระมัดระวังและสังเกตเห็นบางสิ่งที่น่าสงสัย: เขาพบรูเล็กๆ ในดวงตาของไอคอน นอกจากนี้ เขายังพบที่มาของน้ำตา นั่นคือฟองน้ำที่แช่ในสารละลายของไอรอนไทโอไซยาเนตซึ่งมีสีแดงเลือด น้ำหนักถูกกดลงบนฟองน้ำอย่างสม่ำเสมอโดยบีบออกผ่านรูในไอคอน “นี่คือที่มาของน้ำตาปาฏิหาริย์” จักรพรรดิกล่าว
เรากำลังทดลอง
เราเขียนคำบนกระดาษด้วยสารละลาย CuS0 4 (สีน้ำเงิน) และ FeСI 3 (สีเหลือง) จากนั้นเราประมวลผลแผ่นงานด้วยเกลือเลือดเหลือง K 4 (Fe (CN) 6) คำว่า CuSO 4 (สีฟ้า) เปลี่ยนเป็นสีแดง และคำว่า FeCI 3 (สีเหลือง) เปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินอมเขียว ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันของโลหะ เฉพาะสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง:
2CuS0 4 + K 4 (เฟ(CN) 6) Cu 2 (เฟ(CN) 6) + 2K 2 SO 4
4FeCl 3 + 3 K 4 (Fe(CN) 6) Fe 4 (Fe(CN) 6) 3 +12 KCI
ปัจจัยสีที่ 5 - สภาพแวดล้อมของไอออนโดยเชิงซ้อน
บทสรุป.
เราได้ระบุปัจจัยหลักที่มีผลต่อการแสดงสีของสาร
เราตระหนักดีว่าสีเป็นผลมาจากการดูดซับบางส่วนของสเปกตรัมแสงแดดที่มองเห็นได้ด้วยสาร
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพเป็นปฏิกิริยาพิเศษที่ตรวจจับไอออนหรือโมเลกุลด้วยสี
ข้อความของนักเรียนในหัวข้อ "สีให้บริการคน"
เลือดสัตว์และใบเขียวมีโครงสร้างที่คล้ายกัน แต่เลือดประกอบด้วยไอออนของเหล็ก - Fe และพืช - Mg เพื่อให้แน่ใจว่าสี: สีแดงและสีเขียว อย่างไรก็ตาม คำว่า "เลือดสีน้ำเงิน" นั้นเป็นความจริงสำหรับสัตว์ทะเลลึกซึ่งเลือดประกอบด้วยวาเนเดียมแทนที่จะเป็นธาตุเหล็ก นอกจากนี้ สาหร่ายที่เติบโตในที่ที่มีออกซิเจนน้อยจะมีสีฟ้า
พืชที่มีคลอโรฟิลล์สามารถสร้างสารออร์กาโนแมกนีเซียมและใช้พลังงานแสงได้ สีของพืชสังเคราะห์แสงเป็นสีเขียว
เฮโมโกลบินที่มีธาตุเหล็กใช้เพื่อขนส่งออกซิเจนไปทั่วร่างกาย เฮโมโกลบินที่มีออกซิเจนทำให้เลือดเป็นสีแดงสดและหากไม่มีออกซิเจนจะทำให้เลือดมีสีเข้ม
ศิลปิน นักตกแต่ง และช่างทอผ้าใช้สีและสีย้อม ความสามัคคีของสีเป็นส่วนสำคัญของศิลปะแห่ง "การออกแบบ" สีที่เก่าแก่ที่สุด ได้แก่ ถ่าน ชอล์ก ดินเหนียว ชาด และเกลือบางชนิด เช่น คอปเปอร์ อะซิเตท (เวอร์ดิกริส)
สีฟอสเฟอร์ใช้สำหรับป้ายถนนและโฆษณา เรือกู้ภัย
เพื่อจุดประสงค์ในการฟอกขาว สารต่างๆ จะถูกนำเข้าสู่องค์ประกอบของผงซักฟอกที่ทำให้ผ้ามีแสงเรืองแสงสีฟ้า
พื้นผิวของวัตถุที่เป็นโลหะทั้งหมดภายใต้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมจะถูกทำลาย การปกป้องนั้นมีประสิทธิภาพสูงสุดด้วยเม็ดสีสี: ผงอลูมิเนียม ฝุ่นสังกะสี ตะกั่วแดง โครเมียมออกไซด์
การสะท้อน.
1. ปัจจัยอะไรที่ทำให้เกิดสีของสารเคมี?
2. สารใดบ้างที่สามารถหาได้จากปฏิกิริยาเชิงคุณภาพโดยการเปลี่ยนสี?
3. ปัจจัยใดบ้างที่กำหนดสีของเกลือโพแทสเซียมและคอปเปอร์?
ธรรมชาติซึ่งมีสารเคมีเป็นส่วนหนึ่ง ล้อมรอบเราด้วยความลึกลับ และการพยายามแก้ไขคือความสุขที่ยิ่งใหญ่อย่างหนึ่งของชีวิต
วันนี้เราพยายามเข้าถึงความจริง "เคมีของสี" จากด้านหนึ่งและบางทีคุณอาจจะค้นพบอย่างอื่น สิ่งที่สำคัญที่สุดคือโลกของสีเป็นที่จดจำ
มนุษย์เกิดมา
เพื่อสร้างกล้า - และไม่มีอะไรอื่น
เพื่อทิ้งร่องรอยดีๆ ไว้ในชีวิต
และแก้ปัญหายากๆ ทั้งหมด
เพื่ออะไร? มองหาคำตอบของคุณ!
การบ้าน.
ยกตัวอย่างปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อไอออนของเหล็กโดยการเปลี่ยนสี
ลองนึกภาพสถานการณ์ต่อไปนี้:
คุณทำงานในห้องปฏิบัติการและตัดสินใจทำการทดลอง ในการทำเช่นนี้ คุณเปิดตู้ที่มีรีเอเจนต์และเห็นภาพต่อไปนี้บนชั้นวางใดชั้นวางหนึ่ง สารทำปฏิกิริยาสองขวดลอกฉลากออก ซึ่งวางทิ้งไว้อย่างปลอดภัยในบริเวณใกล้เคียง ในขณะเดียวกัน ก็ไม่สามารถระบุได้ว่าขวดโหลใดตรงกับฉลากใดอีกต่อไป และสัญญาณภายนอกของสารที่สามารถแยกแยะได้นั้นเหมือนกัน
ในกรณีนี้ ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยใช้คำสั่ง ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ.
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพเรียกว่าปฏิกิริยาดังกล่าวที่ช่วยให้คุณสามารถแยกแยะสารหนึ่งจากอีกสารหนึ่งรวมทั้งเพื่อหาองค์ประกอบเชิงคุณภาพของสารที่ไม่รู้จัก
ตัวอย่างเช่น เป็นที่ทราบกันดีว่าไอออนบวกของโลหะบางชนิด เมื่อเกลือของพวกมันถูกเติมลงในเปลวไฟของเตา ให้สีเป็นสีหนึ่ง:
วิธีนี้จะได้ผลก็ต่อเมื่อสารที่จะแยกแยะเปลี่ยนสีของเปลวไฟด้วยวิธีต่างๆ กัน หรือหนึ่งในนั้นไม่เปลี่ยนสีเลย
แต่สมมติว่าโชคดี สารที่คุณกำหนดไม่ได้ให้สีกับสีของเปลวไฟ หรือให้สีเป็นสีเดียวกัน
ในกรณีเหล่านี้ จำเป็นต้องแยกความแตกต่างของสารโดยใช้รีเอเจนต์อื่นๆ
ในกรณีใดที่เราสามารถแยกแยะสารหนึ่งจากอีกสารหนึ่งโดยใช้รีเอเจนต์ใด ๆ ได้?
มีสองตัวเลือก:
- สารหนึ่งทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ที่เพิ่มเข้าไป ในขณะที่อีกสารหนึ่งไม่ทำปฏิกิริยา ในเวลาเดียวกันจะต้องเห็นได้อย่างชัดเจนว่าปฏิกิริยาของสารตั้งต้นตัวใดตัวหนึ่งกับรีเอเจนต์ที่เพิ่มเข้ามานั้นผ่านไปแล้วนั่นคือสัญญาณภายนอกบางอย่างที่สังเกตได้ - การตกตะกอนตกตะกอนก๊าซถูกปล่อยออกมาการเปลี่ยนสีเกิดขึ้น ฯลฯ
ตัวอย่างเช่น เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกน้ำออกจากสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์โดยใช้กรดไฮโดรคลอริก แม้ว่าอัลคาลิสจะทำปฏิกิริยากับกรดได้อย่างสมบูรณ์:
NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O
นี่เป็นเพราะไม่มีสัญญาณภายนอกของปฏิกิริยา สารละลายกรดไฮโดรคลอริกใสไม่มีสี เมื่อผสมกับสารละลายไฮดรอกไซด์ไม่มีสี จะเกิดสารละลายโปร่งใสเช่นเดียวกัน:
แต่ในทางกลับกัน น้ำสามารถแยกความแตกต่างจากสารละลายด่างในน้ำได้ ตัวอย่างเช่น การใช้สารละลายของแมกนีเซียมคลอไรด์ - ตะกอนสีขาวจะก่อตัวในปฏิกิริยานี้:
2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl
2) สารสามารถแยกความแตกต่างออกจากกันได้หากสารทั้งสองทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ที่เพิ่มเข้ามา แต่ทำในลักษณะที่ต่างกัน
ตัวอย่างเช่น สารละลายโซเดียมคาร์บอเนตสามารถแยกแยะได้จากสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตโดยใช้สารละลายกรดไฮโดรคลอริก
กรดไฮโดรคลอริกทำปฏิกิริยากับโซเดียมคาร์บอเนตเพื่อปล่อยก๊าซที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น - คาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2):
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2
และด้วยซิลเวอร์ไนเตรตเพื่อสร้างตะกอนสีขาววิเศษ AgCl
HCl + AgNO 3 \u003d HNO 3 + AgCl ↓
ตารางด้านล่างแสดงตัวเลือกต่างๆ สำหรับการตรวจจับไอออนเฉพาะ:
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อไพเพอร์
| ประจุบวก | รีเอเจนต์ | สัญญาณของปฏิกิริยา |
| บา 2+ | ดังนั้น 4 2- | Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓ |
| Cu2+ | 1) ปริมาณน้ำฝนสีน้ำเงิน: Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 2 ↓ 2) ปริมาณน้ำฝนสีดำ: Cu 2+ + S 2- \u003d CuS ↓ |
|
| PB 2+ | S2- | ปริมาณน้ำฝนสีดำ: Pb 2+ + S 2- = PbS↓ |
| Ag+ | Cl- | การตกตะกอนของตะกอนสีขาวที่ไม่ละลายใน HNO 3 แต่ละลายได้ในแอมโมเนีย NH 3 H 2 O: Ag + + Cl − → AgCl↓ |
| เฟ2+ | 2) Potassium hexacyanoferrate (III) (เกลือในเลือดแดง) K 3 | 1) ปริมาณน้ำฝนสีขาวที่เปลี่ยนเป็นสีเขียวในอากาศ: เฟ 2+ + 2OH - \u003d เฟ (OH) 2 ↓ 2) ปริมาณน้ำฝนสีน้ำเงิน (เทิร์นบูลสีน้ำเงิน): K + + เฟ 2+ + 3- = KFe↓ |
| เฟ3+ | 2) Potassium hexacyanoferrate (II) (เกลือเลือดเหลือง) K 4 3) โรดาไนด์ไอออน SCN − | 1) ปริมาณน้ำฝนสีน้ำตาล: เฟ 3+ + 3OH - \u003d เฟ (OH) 3 ↓ 2) ปริมาณน้ำฝนสีน้ำเงิน (ปรัสเซียนสีน้ำเงิน): K + + เฟ 3+ + 4- = KFe↓ 3) ลักษณะที่ปรากฏของสีแดงเข้ม (เลือดแดง) การย้อมสี: เฟ 3+ + 3SCN - = เฟ(SCN) 3 |
| อัล 3+ | อัลคาไล (คุณสมบัติแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์) | การตกตะกอนสีขาวของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เมื่อเติมด่างจำนวนเล็กน้อย: OH - + อัล 3+ \u003d อัล (OH) 3 และการละลายของมันเมื่อเพิ่มเติมเพิ่มเติม: อัล(OH) 3 + NaOH = Na |
| NH4+ | OH – , ความร้อน | การปล่อยก๊าซที่มีกลิ่นฉุน: NH 4 + + OH - \u003d NH 3 + H 2 O กระดาษลิตมัสเปียกสีน้ำเงิน |
| H+ (สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด) | ตัวชี้วัด: − สารสีน้ำเงิน − เมทิลออเรนจ์ | ย้อมสีแดง |