เคมีของปฏิกิริยาเชิงคุณภาพสี การตกตะกอนที่ผิดปกติ: ฝน "สี" และหิมะ "ช็อคโกแลต" ช่วยเหลือ ชื่อการตกตะกอนในวิชาเคมี
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:
- การกำหนดปัจจัยที่ทำให้เกิดสีของสารเคมี
- การขยายและการจัดระบบความรู้พื้นฐานทางเคมีของทฤษฎีสี
- การพัฒนาความสนใจทางปัญญาในการศึกษาปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ
ความสามารถของนักเรียนได้รับการพัฒนา:
- ความสามารถในการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ของโลกรอบตัวในแง่เคมี
- ความสามารถในการอธิบายปรากฏการณ์ทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของสีในสารละลาย
- ความเต็มใจที่จะทำงานกับข้อมูลอย่างอิสระ
- ความเต็มใจที่จะมีปฏิสัมพันธ์กับเพื่อนร่วมงานและพูดต่อหน้าผู้ฟัง
"สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต่างมุ่งมั่นเพื่อสีสัน"วี.เกอเธ่
อัพเดทความรู้
ในบทเรียนก่อนหน้านี้ เราได้ศึกษาคุณสมบัติของอนินทรีย์และ สารอินทรีย์มักใช้ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพที่บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของสารเฉพาะตามสี กลิ่น หรือตะกอน ปริศนาอักษรไขว้ที่เสนอให้คุณประกอบด้วยชื่อ องค์ประกอบทางเคมีมีความแตกต่างของสี
วิธีแก้ปัญหาคำไขว้:
แนวตั้ง:
1) สารที่ทำให้สีม่วงเปลวไฟ (โพแทสเซียม)
2) โลหะสีเงินที่เบาที่สุด (ลิเธียม)
แนวนอน:
3) ชื่อของธาตุนี้คือ “กิ่งเขียว” (แทลเลียม)
4) โลหะที่ทำสีแก้วสีน้ำเงิน (ไนโอเบียม)
5) ชื่อของโลหะหมายถึงสีฟ้า (ซีเซียม)
6) ไอสีม่วงของสารนี้ได้มาครั้งแรกโดย Courtois เนื่องจากแมวของเขา (ไอโอดีน)
แรงจูงใจในการทำกิจกรรมการเรียนรู้
โปรดทราบว่าวิธีแก้ปัญหาปริศนาอักษรไขว้นั้นสัมพันธ์กับสีของสาร แต่ไม่ใช่แค่สารเคมีเท่านั้น แต่โลกรอบตัวเราก็มีสีสันด้วย
"สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต่างมุ่งมั่นเพื่อสีสัน" คำพูดของอัจฉริยะผู้ยิ่งใหญ่แห่งบทกวีเหล่านี้สะท้อนถึงความแปลกประหลาดของอารมณ์ที่สีนี้หรือสีนั้นปลุกเร้าในตัวเราอย่างแท้จริง เรารับรู้มันอย่างเชื่อมโยงเช่น เรานึกถึงบางสิ่งที่คุ้นเคยและคุ้นเคย การรับรู้สีจะมาพร้อมกับอารมณ์บางอย่าง (สาธิตการวาดภาพโดยศิลปิน)
นักเรียนตอบคำถามเกี่ยวกับอารมณ์ตามการรับรู้สี
- สีฟ้าทำให้เกิดความสงบ น่ารื่นรมย์ และเพิ่มการประเมินการยืนยันตนเอง
- สีเขียวเป็นสีของพืชสีเขียว อารมณ์ของความสงบและความเงียบสงบ
- สีเหลือง หมายถึง จิตวิญญาณแห่งความสุข ความสนุกสนาน เชื่อมโยงกับดวงอาทิตย์
- สีแดงเป็นสีของกิจกรรม การกระทำ ที่คุณต้องการบรรลุผล
- สีดำ - ทำให้เกิดความเศร้าและระคายเคือง
ทำไม โลกรอบตัวเรามีสีสัน?
วันนี้เราจะพยายามหาคำตอบของคำถามที่ว่า “สีคืออะไร?” จากมุมมองทางเคมี
หัวข้อของบทเรียนคือ "เคมีสีปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ"
คำจำกัดความของปัจจัยสี
เป็นไปไม่ได้ที่จะพิจารณาสาระสำคัญทางเคมีของสีโดยปราศจากความรู้ คุณสมบัติทางกายภาพแสงที่มองเห็นได้ หากไม่มีแสงก็ไม่มีสีของวัตถุ ทุกอย่างดูมืดมน แสงก็คือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สายรุ้งบนท้องฟ้าทำให้ทั้งเด็กและผู้ใหญ่มีความสุขมากเพียงใด จะปรากฏก็ต่อเมื่อรังสีของดวงอาทิตย์สะท้อนเป็นหยดน้ำและกลับมาสู่ดวงตามนุษย์ในสเปกตรัมหลากสี เราเป็นหนี้ไอแซก นิวตัน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้ยิ่งใหญ่ที่เขาอธิบายปรากฏการณ์นี้: สีขาวคือการรวมกันของรังสีที่มีสีต่างกัน ความยาวคลื่นแต่ละอันสอดคล้องกับพลังงานบางอย่างที่คลื่นเหล่านี้พกพาไป สีของสสารใดๆ จะถูกกำหนดโดยความยาวคลื่นซึ่งพลังงานมีมากกว่ารังสีที่กำหนด สีของท้องฟ้าขึ้นอยู่กับปริมาณแสงแดดที่เข้าตาเรา รังสีที่มีความยาวคลื่นสั้น (สีน้ำเงิน) จะสะท้อนจากโมเลกุลอากาศและกระจัดกระจาย ตาของเรารับรู้และกำหนดสีของท้องฟ้า - น้ำเงิน, ฟ้า (ตารางที่ 1)
ตารางที่ 1 - สีของสารที่มีแถบการดูดกลืนแสงหนึ่งแถบในส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม
สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในกรณีของสารที่มีสี หากสสารสะท้อนรังสีที่มีความยาวคลื่นหนึ่ง มันก็จะกลายเป็นสี หากพลังงานของคลื่นแสงทั่วทั้งสเปกตรัมถูกดูดซับหรือสะท้อนเท่ากัน สสารนั้นจะปรากฏเป็นสีดำหรือสีขาว จากบทเรียนชีววิทยา คุณรู้ว่าดวงตาของมนุษย์มีระบบการมองเห็น ได้แก่ เลนส์และตัวแก้วตา จอประสาทตาประกอบด้วยองค์ประกอบที่ไวต่อแสง ได้แก่ โคนและแท่ง ต้องขอบคุณกรวยที่ทำให้เราสามารถแยกแยะสีได้
ดังนั้นสิ่งที่เราเรียกว่าสีจึงเป็นผลมาจากปรากฏการณ์ทางกายภาพและเคมีสองประการ ได้แก่ ปฏิกิริยาของแสงกับโมเลกุลของสสารและผลกระทบของคลื่นที่มาจากสสารบนเรตินาของดวงตา
ปัจจัย 1 ในการสร้างสีคือแสง
ลองพิจารณาตัวอย่างของปัจจัยต่อไปนี้ - โครงสร้างของสาร
โลหะมีโครงสร้างผลึกมีโครงสร้างอะตอมและอิเล็กตรอนตามลำดับ สีสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน เมื่อโลหะได้รับแสงสว่าง การสะท้อนจะมีอิทธิพลเหนือและสีของโลหะนั้นจะขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นที่พวกมันสะท้อน (สาธิตการรวบรวมโลหะ) ความแวววาวสีขาวเกิดจากการสะท้อนที่สม่ำเสมอของรังสีที่มองเห็นได้เกือบทั้งหมด เป็นสีของอลูมิเนียมและสังกะสี ทองมีสีแดง- สีเหลืองเนื่องจากดูดซับรังสีสีน้ำเงิน น้ำเงิน และม่วง ทองแดงก็มีสีแดงเช่นกัน ผงแมกนีเซียมเป็นสีดำ ซึ่งหมายความว่าสารนี้จะดูดซับรังสีทั้งหมด
เรามาดูกันว่าสีของสสารเปลี่ยนไปอย่างไรขึ้นอยู่กับสถานะของโครงสร้างของมันโดยใช้กำมะถันเป็นตัวอย่าง
สาธิตภาพยนตร์วีดิโอเรื่อง "องค์ประกอบทางเคมี"
เราสรุปได้ว่า: กำมะถันในสถานะผลึกจะมีสีเหลืองและในสถานะอสัณฐานจะเป็นสีดำนั่นคือ ในกรณีนี้ปัจจัยสีคือโครงสร้างของสาร
จะเกิดอะไรขึ้นกับสีของสารเมื่อโครงสร้างถูกทำลาย เช่น ระหว่างการแยกตัวของโมเลกุลเกลือ หากสารละลายเหล่านี้ถูกแต่งสี
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 -
สารละลายเหล่านี้มีแอนไอออนเหมือนกัน แต่แคตไอออนต่างกันจะให้สี
สารละลายต่อไปนี้มีไอออนบวกเหมือนกัน แต่มีไอออนต่างกัน ซึ่งหมายความว่าไอออนมีหน้าที่รับผิดชอบต่อสี:
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 ในการปรากฏตัวของสีคือสถานะไอออนิกของสาร
สียังขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมรอบๆ อนุภาคสีด้วย แคตไอออนและแอนไอออนในสารละลายล้อมรอบด้วยเปลือกตัวทำละลายซึ่งส่งผลต่อไอออน
เรามาทำการทดลองต่อไปนี้กัน มีวิธีแก้น้ำบีทรูท (สีราสเบอร์รี่) เพิ่มสารต่อไปนี้ลงในสารละลายนี้:
- ประสบการณ์. สารละลายน้ำบีทรูทและกรดอะซิติก
- ประสบการณ์. สารละลายน้ำบีทและสารละลาย NH 4 0H
- ประสบการณ์. สารละลายน้ำบีทรูทและน้ำ
ในการทดลองที่ 1 สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดทำให้เกิดการเปลี่ยนสีเป็นสีม่วง ในการทดลองที่ 2 สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างจะเปลี่ยนสีของหัวบีทเป็นสีน้ำเงิน และการเติมน้ำ (สภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง) ไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสี
ตัวบ่งชี้ที่รู้จักกันดีในการกำหนดสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างคือฟีนอล์ฟทาลีน ซึ่งเปลี่ยนสีของสารละลายอัลคาไลเป็นสีแดงเข้ม
ทำการทดลอง:
NaOH + ฟีนอล์ฟทาลีน -> สีแดงเข้ม
เราสรุป: ปัจจัยที่ 4 ของการเปลี่ยนสีคือสภาพแวดล้อม
ลองพิจารณากรณีอะตอมของธาตุหนึ่งถูกล้อมรอบด้วยสารเชิงซ้อนต่างๆ
กำลังดำเนินการทดลอง: ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อไอออน Fe 3+:
FeCl 3 + KCNS -> สีแดง
FeCl 3 + K 4 (Fe(CN) 6) -> p-p สีน้ำเงินเข้ม
ข้อเท็จจริงทางประวัติศาสตร์เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนสีของไอออนเหล็กเมื่อล้อมรอบด้วยโพแทสเซียมไทโอไซยาเนต
ข้อความของนักเรียน
ในปี 1720 ฝ่ายตรงข้ามทางการเมืองของ Peter I จากนักบวชได้จัดงาน "ปาฏิหาริย์" ในมหาวิหารเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กแห่งหนึ่งซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของพระมารดาของพระเจ้าเริ่มหลั่งน้ำตาซึ่งได้รับการวิจารณ์ว่าเป็นสัญลักษณ์ของความไม่เห็นด้วยกับการปฏิรูปของ Peter . Peter ฉันตรวจสอบไอคอนอย่างระมัดระวังและสังเกตเห็นบางสิ่งที่น่าสงสัย: เขาพบรูเล็ก ๆ ในดวงตาของไอคอน นอกจากนี้เขายังพบแหล่งที่มาของน้ำตาด้วย มันคือฟองน้ำที่แช่อยู่ในสารละลายของโรดาเนียมเหล็กซึ่งมีสีแดงเลือด น้ำหนักกดลงบนฟองน้ำอย่างสม่ำเสมอ โดยบีบหยดผ่านรูในไอคอน “นี่คือที่มาของน้ำตาอันมหัศจรรย์” อธิปไตยกล่าว
เรากำลังทำการทดลอง
เราเขียนคำลงบนกระดาษด้วยสารละลาย CuS0 4 (สีน้ำเงิน) และ FeСI 3 (สีเหลือง) จากนั้นรักษาแผ่นด้วยเกลือเลือดสีเหลือง K 4 (Fe(CN) 6) คำว่า CuSO 4 (สีน้ำเงิน) เปลี่ยนเป็นสีแดง และคำว่า FeCI 3 (สีเหลือง) เปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเขียว ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชันของโลหะ มีเพียงสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงเท่านั้น:
2CuS0 4 + K 4 (เฟ(CN) 6) ลูกบาศ์ก 2 (เฟ(CN) 6) + 2K 2 SO 4
4FeCl 3 + 3 K 4 (เฟ(CN) 6) เฟ 4 (เฟ(CN) 6) 3 +12 KCI
ปัจจัยสีที่ 5 - การล้อมรอบไอออนด้วยสารเชิงซ้อน
บทสรุป.
เราได้ระบุปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อลักษณะของสีของสารแล้ว
เราตระหนักดีว่าสีเป็นผลมาจากการที่สารดูดซับสเปกตรัมแสงอาทิตย์ที่มองเห็นได้บางส่วน
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพคือปฏิกิริยาพิเศษที่ตรวจจับไอออนหรือโมเลกุลตามสี
ข้อความจากนักเรียนในหัวข้อ “สีรับใช้ผู้คน”
เลือดสัตว์และใบเขียวมีโครงสร้างคล้ายกัน แต่เลือดประกอบด้วยไอออนของธาตุเหล็ก - Fe และพืช - Mg ซึ่งให้สี: แดงและเขียว อย่างไรก็ตาม คำว่า "เลือดสีน้ำเงิน" เป็นเรื่องจริงสำหรับสัตว์ทะเลน้ำลึกซึ่งเลือดมีวาเนเดียมแทนธาตุเหล็ก นอกจากนี้สาหร่ายที่เติบโตในบริเวณที่มีออกซิเจนน้อยก็มีสีน้ำเงิน
พืชที่มีคลอโรฟิลล์สามารถสร้างสารออร์กาโนแมกนีเซียมและใช้พลังงานแสงได้ สีของพืชสังเคราะห์แสงเป็นสีเขียว
ฮีโมโกลบินในเลือดซึ่งมีธาตุเหล็กทำหน้าที่ขนส่งออกซิเจนในร่างกาย เฮโมโกลบินที่มีออกซิเจนจะทำให้เลือดมีสีแดงสด แต่ถ้าไม่มีออกซิเจนจะทำให้เลือดมีสีเข้ม
ศิลปิน ช่างตกแต่ง และคนงานสิ่งทอใช้สีและสีย้อม ความกลมกลืนของสีเป็นส่วนสำคัญของศิลปะแห่ง "การออกแบบ" สีที่เก่าแก่ที่สุดได้แก่ ถ่านหิน ชอล์ก ดินเหนียว ชาด และเกลือบางชนิด เช่น คอปเปอร์อะซิเตต (เวอร์ดิกริส)
สีสารเรืองแสงใช้สำหรับป้ายถนนและโฆษณาเรือกู้ภัย
เพื่อวัตถุประสงค์ในการฟอกสีจะมีการเติมสารลงในผงซักฟอกซึ่งจะทำให้ผ้ามีแสงเรืองแสงสีน้ำเงิน
พื้นผิวของวัตถุที่เป็นโลหะทั้งหมดจะถูกทำลายภายใต้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อม การปกป้องที่มีประสิทธิภาพสูงสุดคือการใช้เม็ดสี: ผงอะลูมิเนียม ฝุ่นสังกะสี ตะกั่วแดง โครเมียมออกไซด์
การสะท้อนกลับ
1. ปัจจัยใดที่ทำให้เกิดสีในสารเคมี?
2. สารใดที่สามารถกำหนดได้โดยปฏิกิริยาเชิงคุณภาพจากการเปลี่ยนสี?
3. ปัจจัยใดเป็นตัวกำหนดสีของเกลือโพแทสเซียมและทองแดง?
ธรรมชาติซึ่งมีสารเคมีเป็นส่วนประกอบ ล้อมรอบเราด้วยความลึกลับ และการพยายามแก้ไขมันถือเป็นความสุขที่ยิ่งใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งของชีวิต
วันนี้เราพยายามเข้าถึงความจริงของ "เคมีสี" จากด้านหนึ่ง และบางทีอีกด้านอาจเปิดกว้างให้กับคุณ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือโลกแห่งสีสันเป็นสิ่งที่น่ารู้
ผู้ชายคนหนึ่งเกิดมา
เพื่อสร้าง กล้า - และไม่มีอะไรอื่น
เพื่อทิ้งร่องรอยที่ดีในชีวิต
และแก้ไขปัญหายุ่งยากทั้งหมด
เพื่ออะไร? มองหาคำตอบของคุณ!
การบ้าน.
ยกตัวอย่างปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อไอออนของเหล็กโดยการเปลี่ยนสี
แม่น้ำ Pambak ในภูมิภาค Lori ทางตอนเหนือของอาร์เมเนียได้รับโทนสีแดง โดยได้นำตัวอย่างน้ำไปตรวจสอบแล้ว
ในเดือนเมษายน 2542หลังจากการทิ้งระเบิดในยูโกสลาเวียของ NATO และการทำลายโรงงานปิโตรเคมี "ฝนสีดำ" ที่เป็นพิษก็ตกลงมาในเมือง Pancevo ซึ่งมีโลหะหนักและสารประกอบอินทรีย์จำนวนมหาศาลที่เป็นอันตรายต่อชีวิตมนุษย์ ดินและน้ำใต้ดินมีการปนเปื้อนอย่างรุนแรงปนเปื้อนเอทิลีนและคลอรีน น้ำมัน ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม แอมโมเนีย และกรดอะมิโนจำนวนมากมาจบลงที่แม่น้ำดานูบ
ในเดือนมิถุนายน-กรกฎาคม พ.ศ.2543ในบางพื้นที่ของดาเกสถานและนอร์ทออสซีเชีย โดยเฉพาะในเมืองวลาดีคัฟคาซ เกิด “ฝนสี” จากการวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำ พบว่ามีองค์ประกอบทางเคมีเพิ่มขึ้น เกินความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของโคบอลต์ (มากกว่าสี่เท่า) และสังกะสี (มากกว่า 434 เท่า) การวิจัยในห้องปฏิบัติการยืนยันว่าองค์ประกอบของฝนที่ปนเปื้อนนั้นเหมือนกัน องค์ประกอบทางเคมีตัวอย่างที่ถ่ายในอาณาเขตของ Electrozinc OJSC ซึ่งละเมิดมาตรฐานสำหรับการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศที่อนุญาตสูงสุดซึ่งได้รับอนุมัติจากกระทรวงคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
ในปี พ.ศ. 2543 และ พ.ศ. 2545การตกตะกอน "สนิม" ตกลงในเขตดินแดนอัลไตและสาธารณรัฐอัลไต ความผิดปกติของสภาพอากาศมีสาเหตุมาจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างรุนแรงที่โรงงานโลหะวิทยา Ust-Kamenogorsk
ในเดือนกรกฎาคม-กันยายน 2544“ฝนแดง” ตกลงมาหลายครั้งในรัฐเกรละของอินเดีย มีการเสนอสมมติฐานหลายประการเกี่ยวกับต้นกำเนิดของอนุภาคสีแดง บางคนคิดว่าเป็นฝุ่นสีแดงที่ถูกลมจากทะเลทรายอาหรับพัดพามา และบางคนก็จำได้ว่าเป็นสปอร์ของเชื้อราหรือสาหร่ายในมหาสมุทร มีการเสนอเวอร์ชันของต้นกำเนิดจากนอกโลก ตามการคำนวณของนักวิทยาศาสตร์ สารแปลก ๆ นี้รวมประมาณ 50 ตันตกลงสู่พื้นพร้อมกับการตกตะกอน
ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2544อยู่ภายใต้ ฝนตกผิดปกติผู้อยู่อาศัยในภูมิภาคตะวันตกเฉียงใต้ของสวีเดน หลังฝนตก คราบสีเทาเหลืองยังคงอยู่บนพื้นผิวโลก ผู้เชี่ยวชาญชาวสวีเดน และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลาร์ส ฟรานเซน นักวิจัยจากศูนย์ธรณีศาสตร์โกเธนเบิร์ก กล่าวว่าลมแรง "ดูด" ฝุ่นทรายสีแดงจากทะเลทรายซาฮารา พัดพามันขึ้นไปสูงถึง 5,000 เมตร แล้วทิ้งฝนตกในสวีเดน
ฤดูร้อนปี 2545ฝนสีเขียวตกลงมาเหนือหมู่บ้าน Sangranpur ของอินเดีย ใกล้กับเมืองโกลกาตา เจ้าหน้าที่ท้องถิ่นประกาศว่าไม่มีการโจมตีด้วยสารเคมี การตรวจสอบโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มาถึงสถานที่ดังกล่าวระบุว่าเมฆสีเขียวเป็นเพียงดอกไม้และเกสรมะม่วงที่ปนเปื้อนอยู่ในอุจจาระของผึ้ง และไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์
ในปี พ.ศ. 2546ในดาเกสถาน ปริมาณน้ำฝนลดลงในรูปของตะกอนเกลือ รถยนต์จอดอยู่ข้างใต้ เปิดโล่ง, เคลือบด้วยเกลืออีกชั้นหนึ่ง ตามที่นักอุตุนิยมวิทยาระบุว่าสาเหตุของสิ่งนี้คือพายุไซโคลนที่มาจากภูมิภาคตุรกีและอิหร่าน ที่ยกขึ้น ลมแรงอนุภาคทรายและฝุ่นขนาดเล็กจากเหมืองหินที่ได้รับการพัฒนาในดาเกสถานผสมกับฝุ่นน้ำที่ลอยขึ้นมาจากพื้นผิวทะเลแคสเปียน ส่วนผสมนี้กระจุกตัวอยู่ในเมฆที่เคลื่อนตัวไปยังบริเวณชายฝั่งดาเกสถานซึ่งมีฝนตกผิดปกติ
ฤดูหนาวปี 2547หิมะสีส้มตกลงมาทางตะวันออกของโปแลนด์ ในเวลาเดียวกัน ชาวเมือง Transcarpathia ในหมู่บ้าน Tikha และ Gusinoye สังเกตเห็น ตามเวอร์ชันหนึ่งสาเหตุของหิมะสีส้มคือพายุทรายในซาอุดิอาระเบีย: เม็ดทรายที่ถูกลมพัดแรงสะสมสะสมอยู่ใน ชั้นบนและตกลงไปพร้อมกับหิมะที่ทรานคาร์พาเธีย
19 เมษายน 2548ในเขต Kantemirovsky และ Kalacheevsky ภูมิภาคโวโรเนซฝนแดงตก ปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมาทำให้เกิดอาการผิดปกติบนหลังคาบ้านเรือน ทุ่งนา และอุปกรณ์การเกษตร ตัวอย่างดินมีร่องรอยของดินเหลืองใช้ทำสีซึ่งเป็นเม็ดสีธรรมชาติสำหรับการผลิตสี ประกอบด้วยไฮดรอกไซด์ของเหล็กและดินเหนียว การสอบสวนเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่ามีการปล่อยก๊าซเกิดขึ้นที่โรงงานผลิตสีเหลืองในหมู่บ้าน Zhuravka ซึ่งทำให้เมฆฝนกลายเป็นสีแดง ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ปริมาณน้ำฝนดังกล่าวไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของคนและสัตว์
19 เมษายน 2548เหนือหลายพื้นที่ ดินแดนสตาฟโรปอลท้องฟ้ากลายเป็นสีเหลือง จากนั้นฝนก็เริ่มตก ซึ่งหยดนั้นไม่มีสี หลังจากการอบแห้ง หยดจะถูกทิ้งไว้บนรถยนต์และเสื้อผ้าสีเบจเข้มซึ่งไม่ได้ล้างออก ฝนเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 22 เมษายนในเมืองโอเรล จากการวิเคราะห์พบว่าตะกอนมีสารอัลคาไล ซึ่งได้แก่ สารประกอบไนโตรเจน ปริมาณน้ำฝนมีความเข้มข้นมาก
ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2548เป็นเวลาหลายวันที่ฝนสีส้มตกในยูเครน - ในภูมิภาค Nikolaev และในแหลมไครเมีย การตกตะกอนที่มีสียังปกคลุมภูมิภาคโดเนตสค์, ดนีโปรเปตรอฟสค์, ซาโปโรเชีย และเคอร์ซอนในปัจจุบัน นักพยากรณ์อากาศชาวยูเครน ระบุว่า ฝนสีส้มเกิดจากพายุฝุ่น ลมพัดเอาฝุ่นละอองมาจากแอฟริกาเหนือ
ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2549หิมะตกสีเทาเหลืองในหมู่บ้าน Sabo ซึ่งอยู่ห่างจากเมือง Okha ไปทางใต้ 80 กม. ทางตอนเหนือของ Sakhalin ตามที่ผู้เห็นเหตุการณ์ระบุว่า มีจุดมันสีเทาเหลืองและมีกลิ่นแปลก ๆ เกิดขึ้นบนผิวน้ำซึ่งเป็นผลมาจากการละลายหิมะที่น่าสงสัย ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าการตกตะกอนที่ผิดปกติอาจเป็นผลมาจากกิจกรรมของภูเขาไฟลูกหนึ่ง บางทีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมจากอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซอาจเป็นความผิด สาเหตุของการเกิดสีเหลืองของหิมะยังไม่ทราบแน่ชัด
24-26 กุมภาพันธ์ 2549ในบางพื้นที่ของโคโลราโด (สหรัฐอเมริกา) หิมะสีน้ำตาลกำลังตกลงมา สีเกือบจะเหมือนกับช็อกโกแลต หิมะ “ช็อกโกแลต” ในโคโลราโดเป็นผลมาจากความแห้งแล้งอันยาวนานในรัฐแอริโซนาที่อยู่ใกล้เคียง โดยมีเมฆฝุ่นขนาดยักษ์ผสมกับหิมะปรากฏขึ้นที่นั่น บางครั้งการปะทุของภูเขาไฟก็ให้ผลลัพธ์เช่นเดียวกัน
ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2549หิมะสีชมพูครีมตกลงมาทางตอนเหนือของ Primorsky Krai ผู้เชี่ยวชาญอธิบาย ปรากฏการณ์ที่ผิดปกติความจริงที่ว่าพายุไซโคลนเคยพัดผ่านดินแดนมองโกเลียซึ่งในขณะนั้นพายุฝุ่นกำลังแรงกำลังโหมกระหน่ำครอบคลุมพื้นที่ทะเลทรายเป็นส่วนใหญ่ อนุภาคฝุ่นติดอยู่ในกระแสน้ำวนของพายุไซโคลนและทำให้การตกตะกอนมีสีสัน
13 มีนาคม 2549วี เกาหลีใต้รวมทั้งกรุงโซลก็มีหิมะตกสีเหลือง หิมะมีสีเหลืองเนื่องจากมีทรายสีเหลืองที่นำมาจากทะเลทรายของจีน กรมอุตุนิยมวิทยาของประเทศเตือนว่าหิมะที่มีทรายละเอียดอาจเป็นอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจ
7 พฤศจิกายน 2549ในครัสโนยาสค์ หิมะตกเล็กน้อยพร้อมกับฝนสีเขียว มันเดินไปประมาณครึ่งชั่วโมงและเมื่อละลายกลายเป็นชั้นดินเหนียวสีเขียวบาง ๆ ผู้คนที่โดนฝนสีเขียวจะมีอาการน้ำตาไหลและปวดหัว
31 มกราคม 2550ในภูมิภาค Omsk หิมะสีเหลืองส้มที่มีกลิ่นฉุนปกคลุมไปด้วยจุดมันตกลงมาในพื้นที่ประมาณ 1.5 พันตารางกิโลเมตร เมื่อผ่านภูมิภาค Irtysh ทั้งหมดแล้ว ก็มีตะกอนสีเหลืองส้มติดอยู่ตามขอบและ ภูมิภาคทอมสค์- แต่หิมะ "กรด" ส่วนใหญ่ตกลงมาในเขต Tarsky, Kolosovsky, Znamensky, Sedelnikovsky และ Tyukalinsky ของภูมิภาค Omsk เกินค่ามาตรฐานสำหรับปริมาณธาตุเหล็กในหิมะสี (ตามข้อมูลห้องปฏิบัติการเบื้องต้น ความเข้มข้นของธาตุเหล็กในหิมะคือ 1.2 มก. ต่อลูกบาศก์เซนติเมตร โดยค่ามาตรฐานสูงสุดที่อนุญาตคือ 0.3 มก.) ตามข้อมูลของ Rospotrebnadzor ความเข้มข้นของธาตุเหล็กนี้ไม่เป็นอันตรายต่อชีวิตและสุขภาพของมนุษย์ ห้องปฏิบัติการใน Omsk, Tomsk และ Novosibirsk มีส่วนร่วมในการศึกษาการตกตะกอนที่ผิดปกติ ในตอนแรกสันนิษฐานว่าหิมะนั้นมีสารพิษเฮปทิลซึ่งเป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงจรวด การปรากฏตัวของฝนสีเหลืองรุ่นที่สองคือการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากสถานประกอบการด้านโลหะวิทยาในเทือกเขาอูราล อย่างไรก็ตามผู้เชี่ยวชาญของ Tomsk และ Novosibirsk ได้ข้อสรุปเช่นเดียวกับ Omsk - สีที่ผิดปกติของหิมะเกิดจากการมีฝุ่นดินเหนียวทรายซึ่งอาจเข้าสู่ภูมิภาค Omsk จากคาซัคสถาน ไม่พบสารพิษในหิมะ
ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2551หิมะสีเหลืองตกลงมาในภูมิภาค Arkhangelsk ผู้เชี่ยวชาญแนะนำว่าสีเหลืองของหิมะนั้นอธิบายได้ด้วย ปัจจัยทางธรรมชาติ- สาเหตุนี้เกิดจากทรายในปริมาณมากที่เข้าไปในเมฆอันเป็นผลมาจากพายุฝุ่นและพายุทอร์นาโดที่เกิดขึ้นที่อื่นในโลก
ลองจินตนาการถึงสถานการณ์นี้:
คุณกำลังทำงานอยู่ในห้องปฏิบัติการและได้ตัดสินใจที่จะทำการทดลอง ในการทำเช่นนี้ คุณเปิดตู้ที่มีรีเอเจนต์และทันใดนั้นก็เห็นภาพต่อไปนี้บนชั้นวางใดชั้นวางหนึ่ง ขวดรีเอเจนต์สองขวดถูกลอกฉลากออกและยังคงวางอยู่ใกล้ๆ ได้อย่างปลอดภัย ในเวลาเดียวกัน ไม่สามารถระบุได้อย่างแน่ชัดอีกต่อไปว่าขวดใดตรงกับฉลากใด และสัญญาณภายนอกของสารที่ใช้แยกแยะได้นั้นเหมือนกัน
ในกรณีนี้ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยใช้สิ่งที่เรียกว่า ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ.
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพเหล่านี้เป็นปฏิกิริยาที่ทำให้สามารถแยกแยะสารหนึ่งจากสารอื่นได้รวมทั้งค้นหาองค์ประกอบเชิงคุณภาพของสารที่ไม่รู้จัก
ตัวอย่างเช่นเป็นที่ทราบกันดีว่าแคตไอออนของโลหะบางชนิดเมื่อเติมเกลือลงในเปลวไฟของเตาให้แต่งสีให้เป็นสีที่ต้องการ:
วิธีการนี้จะได้ผลก็ต่อเมื่อสารที่ถูกแยกแยะเปลี่ยนสีของเปลวไฟแตกต่างออกไป หรือหนึ่งในนั้นไม่เปลี่ยนสีเลย
แต่สมมุติว่าโชคดีที่สารที่ถูกกำหนดไม่ได้ทำให้เปลวไฟเป็นสีหรือทำให้เป็นสีเดียวกัน
ในกรณีเหล่านี้ จำเป็นต้องแยกแยะสารโดยใช้รีเอเจนต์อื่น
ในกรณีใดที่เราสามารถแยกแยะสารหนึ่งจากสารอื่นโดยใช้รีเอเจนต์ใดก็ได้
มีสองตัวเลือก:
- สารตัวหนึ่งทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ที่เติมเข้าไป แต่สารตัวที่สองไม่ทำปฏิกิริยา ในกรณีนี้จะต้องมองเห็นได้อย่างชัดเจนว่าปฏิกิริยาของสารเริ่มต้นตัวใดตัวหนึ่งกับรีเอเจนต์ที่เติมเข้าไปนั้นเกิดขึ้นจริงนั่นคือสังเกตสัญญาณภายนอกบางอย่างของมัน - เกิดการตกตะกอน, ก๊าซถูกปล่อยออกมา, การเปลี่ยนสีเกิดขึ้น ฯลฯ
ตัวอย่างเช่นเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกน้ำออกจากสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์โดยใช้กรดไฮโดรคลอริกแม้ว่าอัลคาไลจะทำปฏิกิริยากับกรดได้ดีก็ตาม:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
นี่เป็นเพราะขาดสิ่งใด สัญญาณภายนอกปฏิกิริยา สารละลายกรดไฮโดรคลอริกใสและไม่มีสีเมื่อผสมกับสารละลายไฮดรอกไซด์ไม่มีสีทำให้เกิดสารละลายใสเหมือนกัน:
แต่แล้วคุณก็จะได้น้ำจาก สารละลายที่เป็นน้ำอัลคาไลสามารถแยกแยะได้เช่นการใช้สารละลายแมกนีเซียมคลอไรด์ - ในปฏิกิริยานี้จะเกิดตะกอนสีขาว:
2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl
2) สารสามารถแยกแยะออกจากกันได้หากทั้งสองทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ที่เติมเข้าไป แต่ทำในลักษณะที่แตกต่างกัน
ตัวอย่างเช่น คุณสามารถแยกแยะสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตจากสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตได้โดยใช้สารละลายกรดไฮโดรคลอริก
ด้วยโซเดียมคาร์บอเนต กรดไฮโดรคลอริกทำปฏิกิริยากับการปล่อยก๊าซไม่มีสีไม่มีกลิ่น - คาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2):
2HCl + นา 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2
และด้วยซิลเวอร์ไนเตรตเพื่อสร้างตะกอน AgCl สีขาววิเศษ
HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓
ตารางด้านล่างนำเสนอตัวเลือกต่างๆ สำหรับการตรวจจับไอออนเฉพาะ:
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อแคตไอออน
| ไอออนบวก | รีเอเจนต์ | สัญญาณของปฏิกิริยา |
| บา 2+ | ดังนั้น 4 2- | บา 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ |
| คิว 2+ | 1) การตกตะกอน สีฟ้า: ลูกบาศ์ก 2+ + 2OH − = ลูกบาศ์ก(OH) 2 ↓ 2) ตะกอนสีดำ: ลูกบาศ์ก 2+ + S 2- = CuS↓ |
|
| ปบี 2+ | เอส 2- | ตะกอนสีดำ: Pb 2+ + S 2- = PbS↓ |
| เอจี+ | ซีแอล - | การตกตะกอนของตะกอนสีขาว ไม่ละลายใน HNO 3 แต่ละลายได้ในแอมโมเนีย NH 3 ·H 2 O: Ag + + Cl − → AgCl↓ |
| เฟ 2+ | 2) โพแทสเซียมเฮกซายาโนเฟอร์เรต (III) (เกลือเม็ดเลือดแดง) K 3 | 1) การตกตะกอนของตะกอนสีขาวที่เปลี่ยนเป็นสีเขียวในอากาศ: เฟ 2+ + 2OH − = เฟ(OH) 2 ↓ 2) การตกตะกอนของตะกอนสีน้ำเงิน (Turnboole blue): K + + เฟ 2+ + 3- = KFe↓ |
| เฟ 3+ | 2) โพแทสเซียมเฮกซายาโนเฟอร์เรต (II) (เกลือในเลือดสีเหลือง) K 4 3) โรดาไนด์ไอออน SCN - | 1) ตะกอนสีน้ำตาล: เฟ 3+ + 3OH − = เฟ(OH) 3 ↓ 2) การตกตะกอนของตะกอนสีน้ำเงิน (สีน้ำเงินปรัสเซียน): K + + เฟ 3+ + 4- = KFe↓ 3) ลักษณะของสีแดงเข้ม (แดงเลือด): เฟ 3+ + 3SCN - = เฟ(SCN) 3 |
| อัล 3+ | อัลคาไล (คุณสมบัติแอมโฟเทอริกของไฮดรอกไซด์) | การตกตะกอนของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ตกตะกอนสีขาวเมื่อเติมอัลคาไลจำนวนเล็กน้อย: OH − + อัล 3+ = อัล(OH) 3 และละลายไปเมื่อเทต่อไป: อัล(OH) 3 + NaOH = นา |
| NH4+ | โอ้ - , เครื่องทำความร้อน | การปล่อยก๊าซที่มีกลิ่นฉุน: NH 4 + + OH - = NH 3 + H 2 O กระดาษลิตมัสเปียกเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน |
| เอช+ (สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด) | ตัวชี้วัด: - สารสีน้ำเงิน - เมทิลออเรนจ์ | การย้อมสีแดง |
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อแอนไอออน
| ประจุลบ | ผลกระทบหรือรีเอเจนต์ | สัญญาณของปฏิกิริยา สมการปฏิกิริยา |
| ดังนั้น 4 2- | บา 2+ | การตกตะกอนของตะกอนสีขาวที่ไม่ละลายในกรด: บา 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ |
| หมายเลข 3 - | 1) เติม H 2 SO 4 (เข้มข้น) และ Cu ตั้งไฟให้ร้อน 2) ส่วนผสมของ H 2 SO 4 + FeSO 4 | 1) การก่อตัวของสารละลายสีน้ำเงินที่มีไอออน Cu 2+ ปล่อยก๊าซสีน้ำตาล (NO 2) 2) การปรากฏตัวของสีของไนโตรโซ - ไอรอน (II) ซัลเฟต 2+ ช่วงสีตั้งแต่สีม่วงไปจนถึงสีน้ำตาล (ปฏิกิริยาวงแหวนสีน้ำตาล) |
| ป.4 3- | เอจี+ | การตกตะกอนของตะกอนสีเหลืองอ่อนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓ |
| โคร 4 2- | บา 2+ | การก่อตัวของตะกอนสีเหลือง ไม่ละลายในกรดอะซิติก แต่ละลายได้ใน HCl: บา 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓ |
| เอส 2- | ปบี 2+ | ตะกอนสีดำ: Pb 2+ + S 2- = PbS↓ |
| คาร์บอนไดออกไซด์ 3 2- | 1) การตกตะกอนของตะกอนสีขาวที่ละลายได้ในกรด: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓ 2) การปล่อยก๊าซไม่มีสี ("เดือด") ทำให้เกิดความขุ่นของน้ำมะนาว: CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O |
|
| คาร์บอนไดออกไซด์ | น้ำปูนขาว Ca(OH) 2 | การตกตะกอนของตะกอนสีขาวและการละลายเมื่อมี CO 2 ผ่านไป: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2 |
| ดังนั้น 3 2- | เอช+ | การปล่อยก๊าซ SO 2 ที่มีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว (SO 2): 2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2 |
| ฉ - | Ca2+ | ตกตะกอนสีขาว: Ca 2+ + 2F - = CaF 2 ↓ |
| ซีแอล - | เอจี+ | การตกตะกอนของตะกอนชีสสีขาว ไม่ละลายใน HNO 3 แต่ละลายได้ใน NH 3 ·H 2 O (เข้มข้น): Ag + + Cl − = AgCl↓ AgCl + 2(NH 3 ·H 2 O) = )  |