Техника выполнения опыта. В один цилиндр поместите 4 мл 1-процентного раствора СuS04 и 30 мл Н20, в другой — 3 мл СuS04 и 40 мл H2О, а в третий — 2 мл СuS04 и 45 мл Н20. Добавьте в первый цилиндр 15 мл концентрированной НС1 — появляется желто-зеле ная окраска; во второй —5 мл 25-процентного раствора аммиака — появляется синяя окраска; в третий —2 мл 10-процентного раствора гексацианоферрата (II) калия— появляется красно-бурый осадок. При уменьшении коли чества реагента, необходимого для образования соединения, происходит увеличение интенсивности окраски при образовании более устойчивых комплексов.
Пояснение к опыту: Многие комплексные соединения меди являясь комплексами с переносом заряда, обладают интенсивными полосами поглощения. В зависимости от силы влияния частиц интенсивность и положение полосы поглощения изменяется. Изменяется также устойчивость комплекса. Этим объясняется различие в чувствительности реакции иона меди с различными реагентами:
[ Cu(H2O)6 ] 2+ + 4Cl - = [ CuCl4 ] 2- + 6 H2O
Желто-зеленая
[ Cu(H2O)6 ] 2+ +4NH3 = [ Cu(NH3)4 ] 2+ + 6 H2O
Синяя
2 [ Cu(H2O)6 ] 2+ + [ Fe(CN)6 ] 4- = Cu2 [ Fe(CN)6 ] + 12H2O
Красно -бурая
Опыт № 8 Сравнение окраски солей различных металлов
Техника проведения опыта: отобрать для сравнения соли различных металлов:Cu2+, Fe 2+, Fe 3+,Co 2+,Ni 2+, Cr 3+, Cr+6,Mn 4+, Mn 7+, Na+ , Mg2+ Al 3+, Ba 2+, Ca 2+, K+ .
Наблюдение: окрашенными оказались соли Cu2+, Fe 2+, Fe 3+,Co 2+,Ni 2+, Cr3+ Cr +6,
Mn 4+, Mn 7+.
Вывод: окраской обладают соединения d- элементов, имеющие свободные орбитали или возможности для перехода электронов на более высокий энергетический уровень.
Опыт № 9 Влияние растворителя на окраску соединений
Техника проведения опыта: растворить в этиловом спирте и воде кристаллы безводного СоСl2, СuСl2.
Наблюдение: В спирте раствор соли кобальта синий, а в воде – розовый. В спирте раствор соли меди зеленый, а в воде – голубой.
Вывод: Растворитель оказывает влияние на окраску ионов.
Опыт № 10 Влияние степени окисления на окраску ионов
Техника проведения опыта: в три стакана на 50 мл налить по 25 мл солей хрома. В первый прилить р-р пероксида водорода и щелочь, во второй соляную кислоту и подогреть, в третий- пропустить сероводород
Наблюдения:
Cr2(SO4)3 + 3H2O2 + 10 NaOH = 2Na2CrO4 +3Na2SO4 +8 H2O
зеленый желтый
K2Cr2O7 + 14HCl = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 +7H2O
оранжевый зеленый
2K2Cr2O7 + 3H2S + 2 H2O = Cr(OH)3 + 3S + 4KOH
оранжевый зеленый
Вывод: среда раствора оказывает влияние на степень окисления ионов хрома и определяет ихокраску.
Заключение
Вот и закончилось путешествие в мир химии и цвета. Конечно, нам не удалось заглянуть во все уголка этого многообразного разноцветного мира. Да и цель была поставлена иная — не экскурсия, а изучение. Последнее слово в науке о цвете еще не сказано, и, вероят но, это произойдет не скоро. Но основное уже известно. Мы могли бы сейчас отве тить сэру Уолтеру Релею, почему кровь красная, а трава зеленая. Этой; тайн не существует больше. Цвет определя ется состоянием электронов в молекуле соединения. Любое проявление цветности весьма точно и гармонично уклады вается в представления квантовомеханической теории: фо тоны, «падающие» в потоке света, взаимодействуют с элек тронами в молекуле, возбуждают их и вызывают цвет. В простом веществе для появления цвета важно состояние электронов отдельных атомов. В кристаллах — пространст венное расположение, химическая связь и изменяющееся при этом положение энергетических электронных уровней. В соединениях неорганических главную роль играет поля ризация ионов, приводящая к ионному распределению электронной плотности по сравнению с состоянием элек тронной оболочки отдельных атомов.
Конечно, в своей работе мы не смогли отра зить все многообразие проблем, связанных с цветом. Она была посвящена лишь одной из немногих — химическим особенностям веществ, обладающих окраской. И все же даже в таких узких рамках — связи цвета со строением молекул — в ней не могли не найти отражение другие проблемы цветового мироощущения. Ведь все они взаимо связаны. Представьте себе на миг, что цветовые восприятия вдруг исчезли. Нам придется судить о различии предметов, как это делается по обычной фотографии: только по коли честву рассеиваемого света. Во-первых, окружающий нас мир сразу же обеднел бы подробностями, так как две по-разному окрашенные поверхности, но фотометрически одинаковые, казались бы неразличимыми. Во-вторых, увеличилось бы время для ориентирования даже в знакомой обстановке, так как требуется длительное время, чтобы различить предметы не по цвету, а только по яр кости.
А художественная сторона восприятия цвета? Ведь цвет — важнейшее изобразительное средство во всех ви дах искусства. О роли цвета в живописи уже говорилось в книге, так же как и о его роли в современной цветому зыке. В художественной литературе цвет присутствует как одно из важнейших выразительных средств. Писатели нередко используют цвета и цветовые эпитеты для харак теристики своих героев. Вспомните светлую повесть А. Грина «Алые паруса». В творчестве таких писателей, как А. С. Пушкин или Л. Н. Толстой, даже можно проследить изменение цветовой гаммы, используемой ими в своих произведениях, при переходе к зрелому творчеству.
Человек, хотя и «царь», но он же и часть природы, и его не могут не трогать великолепие и разнообразие ок расок, цветов и расцветок, которыми «щеголяют» предста вители животного и растительного мира нашей планеты. Цвет— необходимое условие существования человека, и до тех пор, пока на земле будет существовать человек, но прекратятся попытки все глубже и глубже проникнуть в суть явления цвета.
Видимый свет — это лишь небольшая часть общего потока электро магнитных волн, доступная непосредственному наблюде нию человека. Цвет может возникнуть и в том случае, когда поток падающих на вещество электромагнитных волн и не воспринимается человеческим глазом. Так, не которые краски и ткани принимают разные, порой фанта стические расцветки, когда на них действует невидимое ультрафиолетовое излучение. Электроны, поглощающие энергию невидимых лучей, преобразуют ее и начинают от давать в виде волн другого диапазона, уже воспринимае мых человеческим глазом. Состояние электронов в молекуле – вот основа для объяснения цвета.
Список использованной литературы
1.Гурский И. П., «Элементарная физика», «Наука», Москва, 1986
2. Ольгин О., «Опыты без взрывов», Москва, «Химия», 1995.
3. Перельман Я., «Занимательная физика», Москва, 1987.
4. Слейбо У., Персонс Т., «Общая химия», Москва, 1989.
5. Фадеев Г.Н. Химия и цвет М., «Просвещение», 1983.
6.Шпаусцус З., «Путешествие в мир органической химии»,«Мир», Москва, 1997.
7. Энциклопедический словарь юного химика. М., Педагогика. 1982.
8. Внукова Зинаида Владимировна, учитель физики Исследовательская работа «Почему помидор красный?»Интернет –ресурс фестиваль Открытый урок.