Värillisiä sateita. Värikvalitatiivisten reaktioiden kemia Sinisen saostuman kaava

Värilliset sateet ovat usein pelottavia ulkonäöltään: kun hämmästyttävän väristä vettä valuu maahan, ihmiset alkavat yleensä heti kuumeisesti muistaa, onko lähistöllä sijaitsevasta teollisuuslaitoksesta äskettäin ollut kemikaalipäästöjä (erittäin pelottavaa tulee, jos joutuu kadulla, kun satoi kaatamalla mustaa sadetta). Itse asiassa punainen, valkoinen, keltainen ja vihreä sade ei aina liity ihmisen toimintaan, ja se on usein luonnollista.

Värilliset sateet koostuvat tavallisimmista vesipisaroista, jotka sekoittuvat luonnollisiin epäpuhtauksiin ennen kuin ne valuvat maahan. Nämä voivat kulkeutua ilmakehän ylempiin kerroksiin kova tuuli tai lehtien, kukkien, pienten jyvien tai hiekan tornado, joka antoi pisaroille mielenkiintoisen ja epätavallisen sävyn, esimerkiksi liituhiukkaset luovat valkoista sadetta.

Mustaa, suklaata, punaista, vihreää, keltaista ja valkoista sadetta voi sataa kaikkialla - niin Euroopan mantereella kuin muuallakin maapallo. Ihmiset ovat tienneet oudon värisistä sateista jo pitkään; Plutarch ja Homer muistelivat niitä teoksissaan. Heidän kuvauksensa löytyy usein myös keskiaikaisesta kirjallisuudesta.

Sade punaisella sävyllä

Sateita tulee eri sävyisinä, mutta punainen sade tekee ihmisiin erityisen järkyttävän vaikutuksen. Tämän värisiä suihkuja on pitkään pidetty epäystävällisenä merkkinä ja lähestyvän sodan ennakkoedustajana. Tällaisia ​​sedimenttejä on aina käsitelty varoen yksinkertaisia ​​ihmisiä, sekä kuuluisat antiikin filosofit. Esimerkiksi Plutarch, kun hän kirjoitti punaisesta sateesta, joka satoi maanpinta taistelujen jälkeen germaanisten heimojen kanssa hän väitti, että sadepisarat saivat värinsä juuri taistelukentän veristen savujen ansiosta. Hänen mukaansa he kyllästivat ilman ja antoivat vesipisaroille ruskean sävyn.

Mielenkiintoista on, että maan pinnalle sataa useimmiten punaista sadetta (yleensä joko Euroopassa tai Afrikan mantereen lähellä). Miksi juuri näin tapahtuu, ei ole pitkään ollut mysteeri nykyajan tutkijoille, eivätkä he näe tässä ilmiössä mitään mystiikkaa.

Punainen sade johtuu tavallisesta pölystä Afrikan autiomaa(se tunnetaan myös nimellä kaupan tuulen pöly), joka sisältää valtavan määrän punaisia ​​mikro-organismeja:

  • Voimakas tuuli tai tornado nostaa pölyä punaisilla hiukkasilla ilmakehän ylempään kerrokseen, josta ilmavirrat kuljettavat sen Euroopan mantereelle.
  • Euroopan mantereella pöly sekoittuu vesipisaroiden kanssa ja värjää niitä.
  • Tämän jälkeen pisarat putoavat alas sateen muodossa, mikä yllättää ja hämmästyttää paikallista väestöä.


Tämä ei suinkaan ole ainoa selitys tälle ilmiölle. Esimerkiksi useita vuosia sitten Intiassa oli punaista sadetta kahden kuukauden ajan (joka ei voinut muuta kuin hälyttää paikallista väestöä) - eikä afrikkalaisella pölyllä ollut mitään tekemistä sen kanssa. Koska tänä aikana sekä sää että tuuli vaihtoivat suuntaaan useaan otteeseen, kun taas sateet eivät lakanneet melkein koskaan.

Punaisella sateella oli myös negatiivinen vaikutus lehtiin, ne kuivuivat nopeasti, mutta saivat myös likaisen harmaan sävyn, minkä jälkeen ne putosivat - ilmiö, joka ei ole tyypillistä Intialle tähän aikaan vuodesta.

Tiedemiehet ovat esittäneet useita syitä tälle ilmiölle. On esitetty ehdotuksia, että sateen punaiseksi värjäävät epäpuhtaudet ovat peräisin maan ulkopuolelta ja liittyvät ylemmässä ilmakehässä räjähtävään meteoriittiin, jonka mikrohiukkaset sekoittuvat sateen kanssa. Toinen versio, jota skeptisemmät tiedemiehet ja heidän kanssaan Intian hallitus noudattivat, sanoi, että sateen väriin vaikuttivat melko voimakkaasti jäkäläperheen levien puissa kasvavat itiöt, joten sateen punainen väri on täysin vaaraton eläville organismeille.

Sade on mustaa

Mustaa sadetta sataa paljon harvemmin kuin punaista. Se johtuu vesipisaroiden sekoittumisesta vulkaaniseen tai kosmiseen (meteoriittiräjähdys) pölyyn. Musta sade on usein vaarallista, jos sen aiheuttavat teollisuusyritykset, joiden toimintaan liittyy esimerkiksi hiilen poltto tai öljytuotteiden jalostus.

Esimerkiksi 90-luvun lopulla Jugoslavian sodan aikana useita petrokemian yritykset, jonka jälkeen satoi mustaa sadetta, joka sisälsi monia haitallisia ihmisten terveydelle ja elämälle raskasmetallit Ja orgaaniset yhdisteet. Musta sade vaikutti negatiivisesti myös ympäristöön, kuten maaperään, pohjaveteen ja joihinkin eniten suuria jokia Eurooppa - Tonava.


Lumikki sade

Alueille, joilla on liitukausi kiviä maitosade (valkoinen sade) on melko yleinen ilmiö, koska sadepisarat sisältävät usein pieniä liidun ja valkoisen saven hiukkasia. Samaan aikaan valkoista sadetta voi hyvinkin sataa muualla planeetallamme.

Esimerkiksi erään eurooppalaisen kaupungin pääkaupungissa useita vuosia sitten oli maitosade, jonka jälkeen teille ei ilmestynyt vain valkoisia lätäköitä, vaan myös paljon vaahtoa, mikä oli erittäin pelottavaa. paikalliset asukkaat.

Asiantuntijat eivät ole pystyneet täysin määrittämään, mikä tarkalleen aiheutti tällaisen ilmiön. Jotkut olivat yhtä mieltä siitä, että valkoinen sade satoi johtuen aktiivisesta talojen ja teiden rakentamisesta, joka tapahtui kaupungissa tänä aikana. Toiset ehdottivat, että maitosade satoi kukkivan ambrosian itiöiden vuoksi, jotka lensivät ilmassa.

Kaikki asiantuntijat olivat selkeästi yhtä mieltä siitä, että valkoinen sade on vaarallista paikallisten asukkaiden, erityisesti allergikoiden, astmaatikoiden sekä keuhko- ja keuhkoputkisairauksista kärsivien, terveydelle.

Keltaista ja vihreää sadetta

Voit tarttua vihreään tai keltaiseen sateeseen, kun eri kasvien (sekä kukkien että puiden) siitepöly sekoittuu vesipisaroiden kanssa. Esimerkiksi koivuhiukkasten kanssa sekoitettuna vihreää sadetta sataa usein. Mutta Omskin ja Arkangelin alueilla vesipisarat sisältävät hiekan ja saven seoksia, joten täällä sataa usein keltaista sadetta.


Samanlainen ilmiö voi johtua useammastakin mielenkiintoisia tapauksia. Esimerkiksi eräänä päivänä keltaista sadetta satoi yhteen Intian kylään Sangrampurissa, mikä aiheutti paniikkia paikallisessa väestössä. Pelkää läsnäoloa sedimenteissä myrkylliset aineet, suoritettiin analyyseja, joiden tulokset järkyttivät tutkijoita. Kävi ilmi, että vihreä, joskus keltainen sade oli tavallista mehiläisten ulostetta (tällä alueella lensi useita mehiläisparvia kerralla), josta löytyi jälkiä hunajasta, kukista ja mangon siitepölystä.

Vihreä sade voi usein sataa epäpuhtauksien takia kemialliset aineet. Esimerkiksi useita vuosia sitten Krasnojarskin alueella satoi vihreää. Tämän jälkeen tällä alueella asuvat ihmiset alkoivat valittaa kovasta päänsärystä ja vetisistä silmistä.

Huolimatta siitä, että värilliset sateet ovat mielenkiintoinen, yllättävä ja vaikuttava ilmiö, on parempi olla jäämättä niiden alle: koskaan ei tiedä, mihin vesipisarat sekoitettiin kussakin tapauksessa. On hyvä, jos luonto osoittautui tämän ilmiön aiheuttajaksi - silloin värillinen sade voi olla jopa hyväksi terveydelle. Mutta jos olet epäonninen ja joudut esimerkiksi ihmisen aiheuttaman tekijän aiheuttamaan valkoiseen tai mustaan ​​sateeseen, tällä ei varmasti ole parasta vaikutusta terveyteen.

Kuvitellaanpa tämä tilanne:

Työskentelet laboratoriossa ja olet päättänyt suorittaa kokeen. Avasit tätä varten kaapin reagensseineen ja näin yhtäkkiä seuraavan kuvan yhdellä hyllystä. Kahden reagenssipurkin etiketit irrotettiin ja ne pysyivät turvallisesti lähellä. Samanaikaisesti ei ole enää mahdollista määrittää tarkasti, mikä purkki vastaa mitäkin etikettiä, ja aineiden ulkoiset merkit, joiden perusteella ne voidaan erottaa, ovat samat.

Tässä tapauksessa ongelma voidaan ratkaista käyttämällä ns laadullisia reaktioita .

Laadulliset reaktiot Nämä ovat reaktioita, jotka mahdollistavat aineen erottamisen toisesta sekä tuntemattomien aineiden laadullisen koostumuksen selvittämisen.

Tiedetään esimerkiksi, että joidenkin metallien kationit, kun niiden suolat lisätään polttimen liekkiin, värjäävät sen tietyllä värillä:

Tämä menetelmä voi toimia vain, jos erotettavat aineet muuttavat liekin väriä eri tavalla tai jokin niistä ei muuta väriä ollenkaan.

Mutta sanotaan, että onneksi määritettävät aineet eivät värjää liekkiä tai värjää sitä samalla värillä.

Näissä tapauksissa on tarpeen erottaa aineet käyttämällä muita reagensseja.

Missä tapauksessa voimme erottaa aineen toisesta millä tahansa reagenssilla?

Vaihtoehtoja on kaksi:

  • Yksi aine reagoi lisätyn reagenssin kanssa, mutta toinen ei. Tässä tapauksessa on oltava selvästi nähtävissä, että jonkin lähtöaineen reaktio lisätyn reagenssin kanssa todella tapahtui, eli siitä havaitaan jokin ulkoinen merkki - muodostui sakka, vapautui kaasua, tapahtui värinmuutos. , jne.

Esimerkiksi on mahdotonta erottaa vettä natriumhydroksidiliuoksesta suolahapolla, vaikka emäkset reagoivat hyvin happojen kanssa:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Tämä johtuu sen puutteesta ulkoisia merkkejä reaktiot. Läpinäkyvä, väritön kloorivetyhappoliuos, kun se sekoitetaan värittömään hydroksidiliuokseen, muodostaa saman läpinäkyvän liuoksen:

Mutta sitten voit saada vettä vesiliuos alkalit voidaan erottaa esimerkiksi magnesiumkloridiliuoksella - tässä reaktiossa muodostuu valkoinen sakka:

2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl

2) aineet voidaan myös erottaa toisistaan, jos ne molemmat reagoivat lisätyn reagenssin kanssa, mutta reagoivat eri tavoin.

Voit esimerkiksi erottaa natriumkarbonaattiliuoksen hopeanitraattiliuoksesta käyttämällä suolahappoliuosta.

Kloorivetyhappo reagoi natriumkarbonaatin kanssa vapauttaen väritöntä, hajutonta kaasua - hiilidioksidi(CO 2):

2HCl + Na 2CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2

ja hopeanitraatilla valkoisen juustomaisen saostuman muodostamiseksi AgCl

HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓

Alla olevat taulukot esittävät erilaisia ​​vaihtoehtoja tiettyjen ionien havaitseminen:

Kationien laadulliset reaktiot

kationi Reagenssi Reaktion merkki
Ba 2+ SO 4 2-

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓

Cu 2+

1) Sade sininen väri:

Cu 2+ + 2OH − = Cu(OH) 2 ↓

2) Musta sedimentti:

Cu 2+ + S 2- = CuS↓

Pb 2+ S 2-

Musta sakka:

Pb2+ + S2- = PbS↓

Ag+ Cl -

Valkoisen sakan, joka ei liukene HNO 3:een, mutta liukenee ammoniakkiin NH 3 ·H 2 O:n saostuminen:

Ag + + Cl − → AgCl↓

Fe 2+

2) Kaliumheksasyanoferraatti (III) (punainen veren suola) K 3

1) Valkoisen sakan saostuminen, joka muuttuu vihreäksi ilmassa:

Fe 2+ + 2OH − = Fe(OH) 2 ↓

2) Sinisen sakan saostuminen (Turnboole blue):

K + + Fe 2+ + 3- = KFe↓

Fe 3+

2) Kaliumheksasyanoferraatti (II) (keltainen veren suola) K 4

3) Rodanidi-ioni SCN −

1) Ruskea sakka:

Fe 3+ + 3OH − = Fe(OH) 3 ↓

2) Sinisen sakan saostuminen (Preussin sininen):

K + + Fe 3+ + 4- = KFe↓

3) Voimakkaan punaisen (verenpunaisen) värin esiintyminen:

Fe 3+ + 3SCN − = Fe(SCN) 3

Al 3+ Alkali (hydroksidin amfoteeriset ominaisuudet)

Alumiinihydroksidin valkoisen sakan saostuminen, kun lisätään pieni määrä alkalia:

OH − + Al 3+ = Al(OH) 3

ja sen liukeneminen lisää kaadettaessa:

Al(OH)3 + NaOH = Na

NH4+ OH − , lämmitys

Kaasupäästöt, joilla on pistävä haju:

NH 4 + + OH − = NH 3 + H 2 O

Märän lakmuspaperin sininen sorvaus

H+
(hapan ympäristö)

Indikaattorit:

− lakmus

- metyylioranssi

Punainen värjäys

Laadulliset reaktiot anioneille

Anion Isku tai reagenssi Reaktion merkki. Reaktioyhtälö
SO 4 2- Ba 2+

Valkoisen, happoihin liukenemattoman sakan saostuminen:

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓

NO 3 −

1) Lisää H 2SO 4 (konsentr.) ja Cu, kuumenna

2) H2SO4:n + FeSO4:n seos

1) Cu 2+ -ioneja sisältävän sinisen liuoksen muodostuminen, ruskean kaasun (NO 2) vapautuminen

2) Nitroso-rauta(II)sulfaatin 2+ värin ulkonäkö. Väri vaihtelee violetista ruskeaan (ruskea rengasreaktio)

PO 4 3- Ag+

Vaaleankeltaisen sakan saostuminen neutraalissa ympäristössä:

3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓

CrO 4 2- Ba 2+

Keltaisen sakan muodostuminen, joka ei liukene etikkahappoon, mutta liukenee HCl:ään:

Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓

S 2- Pb 2+

Musta sakka:

Pb2+ + S2- = PbS↓

CO 3 2-

1) Valkoisen, happoihin liukenevan sakan saostuminen:

Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓

2) Värittömän kaasun vapautuminen ("kiehuminen"), joka aiheuttaa kalkkiveden sameutta:

CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2O

CO2 Kalkkivesi Ca(OH) 2

Valkoisen sakan saostuminen ja sen liukeneminen CO 2:n edelleen johtaessa:

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+

SO 2 -kaasupäästöt, joilla on tyypillinen pistävä haju (SO 2):

2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2

F - Ca2+

Valkoinen sakka:

Ca 2+ + 2F − = CaF 2 ↓

Cl - Ag+

Valkoisen juustomaisen sakan saostuminen, liukenematon HNO 3:een, mutta liukenee NH 3 ·H 2 O:iin (väk.):

Ag + + Cl − = AgCl↓

AgCl + 2 (NH 3 · H 2 O) = )