Цветни дъждове. Химия на цветните качествени реакции Формула на синя утайка
Цветните дъждове често са плашещи с външния си вид: докато невероятно оцветена вода се излива на земята, хората обикновено веднага започват трескаво да си спомнят дали наскоро е имало изпускане на химикали от промишлено предприятие, разположено наблизо (става особено страшно, ако се окажете на улица, когато валеше черен дъжд). Всъщност червеният, белият, жълтият, зеленият дъжд не винаги е свързан с антропогенна човешка дейност и често е от естествен характер.
Цветните дъждове се състоят от най-обикновени водни капчици, които, преди да се разлеят на земята, се смесват с естествени примеси. Те могат да бъдат пренесени в горните слоеве на атмосферата силен вятърили торнадо от листа, цветя, дребни зърна или пясък, което придава на капките интересен и необичаен нюанс, например частиците тебешир създават бял дъжд.
Черен, шоколадов, червен, зелен, жълт и бял дъжд може да вали навсякъде – както на европейския континент, така и на други места глобус. Хората знаят за дъждовете със странни цветове отдавна, Плутарх и Омир ги припомнят в своите произведения. Можете също така често да намерите тяхното описание в средновековната литература.
Дъжд с червен нюанс
Валежите идват в различни нюанси, но червеният дъжд прави особено шокиращо впечатление на хората. Дъждове от този конкретен цвят отдавна се смятат за неприятен знак и предвестник на наближаваща война. Такива утайки винаги са били третирани предпазливо, тъй като прости хора, както и известни философи от древността. Например Плутарх, когато пише за червения дъжд, който пада върху земната повърхностслед битки с германските племена той твърди, че дъждовни капкипридобили цвета си именно благодарение на кървавите изпарения от бойното поле. Според него именно те са наситили въздуха и са придали на водните капки кафяв тон.
Интересното е, че червеният дъжд най-често пада върху земната повърхност (обикновено в Европа или близо до африканския континент). Защо точно това се случва отдавна не е загадка за съвременните учени и те не виждат никаква мистика в това явление.
Червеният дъжд се причинява от обикновен прах африканска пустиня(нарича се още прах от търговски вятър), който съдържа огромен брой червени микроорганизми:
- Силен вятър или торнадо вдигат прах с червени частици в горните слоеве на атмосферата, откъдето въздушните течения го отнасят към европейския континент.
- Над европейския континент прахът се смесва с водни капки и ги оцветява.
- След това капките падат под формата на дъжд, изненадвайки и учудвайки местното население.
Това далеч не е единственото обяснение на този феномен. Например преди няколко години в Индия имаше червен дъжд в продължение на два месеца (което не можеше да разтревожи местното население) - и африканският прах нямаше нищо общо с това. Защото през този период и времето, и вятърът няколко пъти смениха посоката си, докато дъждовете почти не спираха.
Червеният дъжд се отрази негативно и на листата, те бързо изсъхнаха доста, но и придобиха мръсносив оттенък, след което окапаха – явление, което не е характерно за Индия по това време на годината.
Учените са посочили различни причини за това явление. Има предположения, че примесите, които оцветяват дъжда в червено, са от извънземен произход и са свързани с експлодиращ метеорит в горните слоеве на атмосферата, чиито микрочастици се смесват с валежите. Друга версия, към която се придържаха по-скептични учени, а заедно с тях и индийското правителство, каза, че цветът на валежите е доста силно повлиян от спори, растящи по дърветата на водорасли от семейството на лишеите, следователно червеният цвят на дъжда е абсолютно безвреден за живите организми.
Дъждът е черен
Черният дъжд вали много по-рядко от червения дъжд. Появява се поради смесването на водни капки с вулканичен или космически (експлозия на метеорит) прах.Черният дъжд често е опасен, ако е причинен от промишлени предприятия, чиято дейност включва например изгаряне на въглища или рафиниране на петролни продукти.
Например в края на 90-те, по време на войната в Югославия, няколко нефтохимически предприятия, след което заваля черен дъжд, съдържащ много вредни за здравето и живота на хората тежки металиИ органични съединения. Черният дъжд също имаше отрицателно въздействие върху околната среда, като почвата, подземните води и някои от най- големи рекиЕвропа - Дунав.
Снежен дъжд
За региони с креда скалимлечен дъжд (бял дъжд) е доста често срещано явление, тъй като дъждовните капки тук често съдържат малки частици тебешир и бяла глина. В същото време бял дъжд може да вали и на други места на нашата планета.
Например в столицата на европейски град преди няколко години имаше млечен дъжд, след който по пътищата се появиха не само бели локви, но и много пяна, което беше изключително плашещо местни жители.
Експертите не са успели да установят напълно какво точно е причинило появата на подобно явление. Някои се съгласиха, че белият дъжд е завалял поради активното строителство на къщи и пътища, което се извършва в града през този период. Други предполагат, че млечният дъжд е паднал заради летящите във въздуха спори на цъфтяща амброзия.
Всички експерти ясно се съгласиха, че белият дъжд е опасен за здравето на местните жители, особено страдащите от алергии, астматици и хора с белодробни и бронхиални заболявания.
Жълти и зелени валежи
Можете да попаднете в зелен или жълт дъжд, когато цветен прашец от различни растения (както цветя, така и дървета) се смеси с водни капки. Например, когато се смеси с брезови частици, често вали зелен дъжд. Но в регионите Омск и Архангелск водните капки съдържат примеси от пясък и глина, така че тук често пада жълт дъжд.
Подобно явление може да бъде причинено от повече интересни случаи. Например, един ден жълт дъжд падна върху едно от селата в Индия, Сангрампур, което предизвика паника сред местното население. Страх от присъствие в седименти токсични вещества, бяха извършени анализи, резултатите от които шокираха учените. Оказа се, че зеленият, понякога жълт дъжд е обикновен пчелен екскремент (няколко рояка пчели летяха в този район наведнъж), в който бяха открити следи от мед, цветен прашец и манго.
Често може да падне зелен дъжд поради примеси химически вещества. Например преди няколко години в Красноярския край валеше зелен дъжд. След това хората, живеещи в този регион, започнаха да се оплакват от силно главоболие и сълзене на очите.
Въпреки факта, че цветните дъждове са интересно, изненадващо и впечатляващо явление, по-добре е да не попадате под тях: никога не знаете с какво точно са се смесили водните капки във всеки конкретен случай. Добре е, ако природата се окаже причина за това явление - тогава цветният дъжд дори може да бъде полезен за здравето. Но ако нямате късмет и ви застигне например бял дъжд или черен дъжд, причинен от антропогенен фактор, това определено няма да има най-добър ефект върху вашето здраве.
Нека си представим тази ситуация:
Работите в лаборатория и сте решили да проведете експеримент. За да направите това, отворихте шкафа с реактиви и внезапно видяхте следната снимка на един от рафтовете. Етикетите на два буркана с реактиви бяха отлепени и безопасно останаха да лежат наблизо. В същото време вече не може да се определи точно кой буркан на кой етикет отговаря, а външните признаци на веществата, по които биха могли да бъдат разпознати, са едни и същи.
В този случай проблемът може да се реши с помощта на т.нар качествени реакции .
Качествени реакцииТова са реакции, които позволяват да се разграничи едно вещество от друго, както и да се установи качественият състав на непознати вещества.
Например, известно е, че катионите на някои метали, когато техните соли се добавят към пламъка на горелката, го оцветяват в определен цвят:
Този методможе да работи само ако разграничаваните вещества променят цвета на пламъка по различен начин или едно от тях изобщо не променя цвета си.
Но, да речем, за късмет, определяните вещества не оцветяват пламъка или го оцветяват в същия цвят.
В тези случаи ще е необходимо да се разграничат веществата с помощта на други реактиви.
В какъв случай можем да различим едно вещество от друго с помощта на реактив?
Има две възможности:
- Едно вещество реагира с добавения реагент, но второто не. В този случай трябва ясно да се вижда, че реакцията на едно от изходните вещества с добавения реагент наистина е протекла, тоест наблюдава се някакъв външен признак за това - образува се утайка, отделя се газ, настъпва промяна на цвета и т.н.
Например, невъзможно е да се разграничи водата от разтвор на натриев хидроксид с помощта на солна киселина, въпреки факта, че алкалите реагират добре с киселини:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Това се дължи на липсата на каквито и да било външни признациреакции. Бистър, безцветен разтвор на солна киселина, когато се смеси с безцветен разтвор на хидроксид, образува същия бистър разтвор:
Но тогава можете да имате вода от воден разтворалкалите могат да бъдат разграничени, например, като се използва разтвор на магнезиев хлорид - при тази реакция се образува бяла утайка:
2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl
2) веществата също могат да бъдат разграничени едно от друго, ако и двете реагират с добавения реагент, но го правят по различни начини.
Например, можете да различите разтвор на натриев карбонат от разтвор на сребърен нитрат, като използвате разтвор на солна киселина.
Солната киселина реагира с натриев карбонат, за да освободи безцветен газ без мирис - въглероден двуокис(CO 2 ):
2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2
и със сребърен нитрат, за да се образува бяла сиренеста утайка AgCl
HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓
Представени са таблиците по-долу различни опцииоткриване на специфични йони:
Качествени реакции към катиони
| Катион | реагент | Знак за реакция |
| Ба 2+ | SO 4 2- | Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ |
| Cu 2+ | 1) Валежи син цвят: Cu 2+ + 2OH − = Cu(OH) 2 ↓ 2) Черна утайка: Cu 2+ + S 2- = CuS↓ |
|
| Pb 2+ | S 2- | Черна утайка: Pb 2+ + S 2- = PbS↓ |
| Ag+ | Cl − | Утаяване на бяла утайка, неразтворима в HNO 3, но разтворима в амоняк NH 3 ·H 2 O: Ag + + Cl − → AgCl↓ |
| Fe 2+ | 2) Калиев хексацианоферат (III) (червена кръвна сол) K 3 | 1) Утаяване на бяла утайка, която става зелена на въздух: Fe 2+ + 2OH − = Fe(OH) 2 ↓ 2) Утаяване на синя утайка (Turnboole blue): K + + Fe 2+ + 3- = KFe↓ |
| Fe 3+ | 2) Калиев хексацианоферат (II) (жълта кръвна сол) K 4 3) Роданиден йон SCN - | 1) Кафява утайка: Fe 3+ + 3OH − = Fe(OH) 3 ↓ 2) Утаяване на синя утайка (пруско синьо): K + + Fe 3+ + 4- = KFe↓ 3) Появата на интензивно червено (кървавочервено) оцветяване: Fe 3+ + 3SCN − = Fe(SCN) 3 |
| Ал 3+ | Алкални (амфотерни свойства на хидроксида) | Утаяване на бяла утайка от алуминиев хидроксид при добавяне на малко количество алкали: OH − + Al 3+ = Al(OH) 3 и разтварянето му при по-нататъшно изливане: Al(OH) 3 + NaOH = Na |
| NH4+ | OH − , отопление | Емисия на газ с остра миризма: NH 4 + + OH − = NH 3 + H 2 O Синьо обръщане на мокра лакмусова хартия |
| H+ (кисела среда) | Индикатори: − лакмус − метилоранж | Червено оцветяване |
Качествени реакции към аниони
| Анион | Удар или реагент | Знак за реакция. Уравнение на реакцията |
| SO 4 2- | Ба 2+ | Утаяване на бяла утайка, неразтворима в киселини: Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ |
| НЕ 3 − | 1) Добавете H2SO4 (конц.) и Cu, загрейте 2) Смес от H 2 SO 4 + FeSO 4 | 1) Образуване на син разтвор, съдържащ Cu 2+ йони, освобождаване на кафяв газ (NO 2) 2) Появата на цвят на нитрозо-железен (II) сулфат 2+. Цветът варира от виолетов до кафяв (реакция на кафяв пръстен) |
| PO 4 3- | Ag+ | Утаяване на светложълта утайка в неутрална среда: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓ |
| CrO 4 2- | Ба 2+ | Образуване на жълта утайка, неразтворима в оцетна киселина, но разтворима в HCl: Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓ |
| S 2- | Pb 2+ | Черна утайка: Pb 2+ + S 2- = PbS↓ |
| CO 3 2- | 1) Утаяване на бяла утайка, разтворима в киселини: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓ 2) Отделянето на безцветен газ („кипене“), причиняващо помътняване на варовата вода: CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O |
|
| CO2 | Варовита вода Ca(OH) 2 | Утаяване на бяла утайка и нейното разтваряне с по-нататъшно преминаване на CO 2: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2 |
| SO 3 2- | H+ | Емисии на газ SO 2 с характерна остра миризма (SO 2): 2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2 |
| F − | Ca2+ | Бяла утайка: Ca 2+ + 2F − = CaF 2 ↓ |
| Cl − | Ag+ | Утаяване на бяла сиренеста утайка, неразтворима в HNO 3, но разтворима в NH 3 ·H 2 O (конц.): Ag + + Cl − = AgCl↓ AgCl + 2(NH3 ·H2O) = )  (Все още няма оценки)  Зареждане...Сподели с приятели:
|
