Видеокурс «Получи пятерку» включает все темы, необходимые для успешной сдачи ЕГЭ по математике на 60-65 баллов. Полностью все задачи 1-13 Профильного ЕГЭ по математике. Подходит также для сдачи Базового ЕГЭ по математике. Если вы хотите сдать ЕГЭ на 90-100 баллов, вам надо решать часть 1 за 30 минут и без ошибок!
Курс подготовки к ЕГЭ для 10-11 класса, а также для преподавателей. Все необходимое, чтобы решить часть 1 ЕГЭ по математике (первые 12 задач) и задачу 13 (тригонометрия). А это более 70 баллов на ЕГЭ, и без них не обойтись ни стобалльнику, ни гуманитарию.
Вся необходимая теория. Быстрые способы решения, ловушки и секреты ЕГЭ. Разобраны все актуальные задания части 1 из Банка заданий ФИПИ. Курс полностью соответствует требованиям ЕГЭ-2018.
Курс содержит 5 больших тем, по 2,5 часа каждая. Каждая тема дается с нуля, просто и понятно.
Сотни заданий ЕГЭ. Текстовые задачи и теория вероятностей. Простые и легко запоминаемые алгоритмы решения задач. Геометрия. Теория, справочный материал, разбор всех типов заданий ЕГЭ. Стереометрия. Хитрые приемы решения, полезные шпаргалки, развитие пространственного воображения. Тригонометрия с нуля - до задачи 13. Понимание вместо зубрежки. Наглядное объяснение сложных понятий. Алгебра. Корни, степени и логарифмы, функция и производная. База для решения сложных задач 2 части ЕГЭ.
Видеокурс «Получи пятерку» включает все темы, необходимые для успешной сдачи ЕГЭ по математике на 60-65 баллов. Полностью все задачи 1-13 Профильного ЕГЭ по математике. Подходит также для сдачи Базового ЕГЭ по математике. Если вы хотите сдать ЕГЭ на 90-100 баллов, вам надо решать часть 1 за 30 минут и без ошибок!
Курс подготовки к ЕГЭ для 10-11 класса, а также для преподавателей. Все необходимое, чтобы решить часть 1 ЕГЭ по математике (первые 12 задач) и задачу 13 (тригонометрия). А это более 70 баллов на ЕГЭ, и без них не обойтись ни стобалльнику, ни гуманитарию.
Вся необходимая теория. Быстрые способы решения, ловушки и секреты ЕГЭ. Разобраны все актуальные задания части 1 из Банка заданий ФИПИ. Курс полностью соответствует требованиям ЕГЭ-2018.
Курс содержит 5 больших тем, по 2,5 часа каждая. Каждая тема дается с нуля, просто и понятно.
Сотни заданий ЕГЭ. Текстовые задачи и теория вероятностей. Простые и легко запоминаемые алгоритмы решения задач. Геометрия. Теория, справочный материал, разбор всех типов заданий ЕГЭ. Стереометрия. Хитрые приемы решения, полезные шпаргалки, развитие пространственного воображения. Тригонометрия с нуля - до задачи 13. Понимание вместо зубрежки. Наглядное объяснение сложных понятий. Алгебра. Корни, степени и логарифмы, функция и производная. База для решения сложных задач 2 части ЕГЭ.
Цели занятия:
- определение факторов, вызывающих окраску химических веществ;
- расширение и систематизация знаний по химическим основам теории возникновения цвета;
- развитие познавательного интереса к изучению качественных реакций.
Формируемые компетенции студентов:
- способность анализировать явления окружающего мира в химических терминах;
- способность объяснять химические явления, связанные с появлением окраски растворов;
- готовность самостоятельно работать с информацией;
- готовность взаимодействовать с коллегами и выступать перед аудиторией.
"Все живое стремится к цвету". В.Гете
Актуализация знаний
На предыдущих занятиях мы изучали свойства неорганических и органических веществ, часто используя качественные реакции, показывающие наличие определенного вещества по цвету, запаху или осадку. Предложенный вам кроссворд состоит из названий химических элементов, имеющих цветовые различия
Решение кроссворда:
По вертикали:
1) Вещество, окрашивающее пламя в фиолетовый цвет (калий).
2) Самый легкий серебристого цвета металл (литий).
По горизонтали:
3) Название этого элемента - "зеленая ветка" (таллий)
4) Металл, окрашивающий стекло в голубой цвет (ниобий)
5) Название металла означает небесно-голубой (цезий)
6) Фиолетовые пары этого вещества впервые получил Куртуа благодаря своему коту (йод).
Мотивация учебной деятельности.
Обратите внимание, что решение кроссворда было связано с цветом веществ. Но не только химические вещества, но и окружающий нас мир красочен.
"Все живое стремится к цвету". Эти слова великого гения поэзии верно отражают особенность эмоций, которые у нас вызывает тот или иной цвет. Мы воспринимаем его ассоциативно, т.е. вызываем в памяти что-то привычное и знакомое. Восприятие цвета сопровождается определенными эмоциями. (Демонстрация картин художников).
Студенты отвечают на вопросы об эмоциях по восприятию цвета.
- Синий цвет вызывает спокойствие, он приятен, повышает оценку самоутверждения.
- Зеленый - цвет зеленых растений, настроение покоя, умиротворения.
- Желтый- дух счастья, веселья, ассоциируется с солнцем.
- Красный - цвет активности, действия, хочется добиваться результата.
- Черный - вызывает грусть, раздражение.
Почему же окружающий мир красочен?
Сегодня мы пробуем найти ответ на вопрос "Что такое цвет?" с точки зрения химии.
Тема занятия - "Химия цвета качественных реакций" .
Определение факторов цвета
Рассматривать химическую сущность цвета нельзя без знаний физических свойств видимого света. Без света нет окраски предметов, все кажется темным. Свет - это электромагнитные волны. Сколько радости и детям, и взрослым доставляет радуга на небе, однако, она появляется только в том случае, если солнечные лучи отражаются в капельках воды и возвращаются в глаз человека разноцветным спектром. Великому английскому физику Исааку Ньютону мы обязаны тем, что он объяснил это явление: белый цвет представляет собой совокупность лучей разного цвета. Каждой длине волны соответствует определенная энергия, которую несут эти волны. Цвет любого вещества определяется длиной волны, энергия которой преобладает в данном излучении. Цвет неба зависит от того, какая часть солнечного света доходит до наших глаз. Лучи с короткой длиной волны (голубые) отражаются от молекул газов воздуха и рассеиваются. Наш глаз воспринимает их и определяет цвет неба - синий, голубой (табл. 1.)
Таблица 1 - Цвет веществ, имеющих одну полосу поглощения в видимой части спектра.
То же самое происходит и в случае окрашенных веществ. Если вещество отражает лучи определенной длины волны, то оно окрашено. Если одинаково поглощается или отражается энергия световых волн всего спектра, то вещество кажется черным или белым. Из уроков биологии вы знаете, что глаз человека содержит оптическую систему: хрусталик и стекловидное тело. В сетчатку глаза входят светочувствительные элементы: колбочки и палочки. Благодаря колбочкам мы различаем цвета.
Таким образом, то что мы называем цветом - результат двух физико-химических явлений: взаимодействие света с молекулами вещества и воздействие волн, идущих от вещества, на сетчатку глаз.
1 фактор образования цвета - свет.
Рассмотрим примеры следующего фактора - структуру веществ.
Кристаллическую структуру имеют металлы, у них упорядоченное строение атомов и электронов. Цвет связан с подвижностью электронов. При освещении металлов преобладает отражение, их цвет зависит от длины волны, которую они отражают. (Демонстрация коллекции металлов). Белый блеск обусловлен равномерным отражением почти всего набора видимых лучей. Такой цвет у алюминия, цинка. Золото имеет красновато - желтый цвет, потому что поглощает голубые, синие и фиолетовые лучи. Медь тоже имеет красноватый цвет. Порошок магния - черный, значит это вещество поглощает весь спектр лучей.
Посмотрим, как изменяется цвет вещества от состояния структуры на примере серы.
Демонстрация видеофильма "Химические элементы".
Делаем вывод: сера в кристаллическом состоянии желтого цвета, а в аморфном - черного, т.е. в данном случае фактор цвета - структура вещества.
Что же происходит с цветом веществ при разрушении структуры, например, при диссоциации молекул солей, если эти растворы окрашены.
CuS0 4 (голубой) Cu 2+ + SO 4 2-
NiS0 4 (зеленый) Ni 2+ + SO 4 2-
СиСI 2 (голубой) Сu 2+ + 2СI -
FeCI 3 (желтый) Fe 3+ +3CI -
В этих растворах одинаковые анионы, окраску придают разные катионы.
Следующие растворы имеют один и тот же катион, но разные анионы, значит за окраску отвечают анионы:
K 2 Cr 2 O 7 (оранжевый) 2K + +Cz 2 O 4 2-
K 2 Cr0 4 (желтый) 2К + + Cz0 4 2-
КМnO 4 (фиолетовый) К + + Мп04 -
3 фактор появления цвета - ионное состояние веществ.
Цвет зависит и от среды вокруг окрашенных частиц. Катионы и анионы в растворе окружены оболочкой растворителя, который влияет на ионы.
Проводим следующий эксперимент. Имеется раствор сока свеклы (малиновый цвет). Добавим к этому раствору следующие вещества:
- опыт. Раствор сока свеклы и уксусная кислота
- опыт. Раствор сока свеклы и раствор NH 4 0H
- опыт. Раствор сока свеклы и вода.
В 1 опыте кислая среда приводит к изменению цвета в пурпурный, во 2 опыте щелочная среда изменяет цвет свеклы в голубой, а добавление воды (нейтральная среда) не вызывает изменений цвета.
Известен индикатор определения щелочной среды - фенолфталеин, который изменяет цвет растворов щелочей в малиновый.
Проводится опыт:
NaOH + фенолфталеин -> цвет малиновый
Делаем вывод: 4 фактор изменения цвета - окружающая среда.
Рассмотрим случай окружения атома одного элемента различными комплексами.
Проводится опыт: качественная реакция на ион Fe 3+ :
FeCl 3 + KCNS -> красный цвет
FeCl 3 + K 4 (Fe(CN) 6) -> p-p темно-синий
С изменением цвета железа-иона при окружении его роданидом калия в кровавый цвет связан исторический факт.
Сообщения студентов.
1720г политические противники Петра I из духовенства организовали в одном из петербургских соборов "чудо" - икона Богоматери начала проливать слезы, что комментировалось как знак ее неодобрения петровским реформам. Петр I тщательно осмотрел икону и заметил нечто подозрительное: в глазах у образа он нашел маленькие дырочки. Нашел он и источник слез: это была губка, пропитанная раствором роданипа железа, который имеет кроваво-красный цвет. Грузик равномерно надавливал на губку, выдавливая капли через дырочку в иконе. "Вот источник чудесных слез", - сказал государь.
Проводим опыт.
На бумаге напишем слова растворами CuS0 4 (голубой) и FeСI 3 (желтый), затем обработаем лист желтой кровяной солью K 4 (Fe(CN) 6) . Слово CuSO 4 (голубой) превращается в красный цвет, а слово FeCI 3 (желтый) становится сине-зеленым. Здесь нет изменения степени окисления металла, изменялось только окружение:
2CuS0 4 + K 4 (Fe(CN) 6) Cu 2 (Fe(CN) 6) + 2K 2 SO 4
4FeCl 3 + 3 K 4 (Fe(CN) 6) Fe 4 (Fe(CN) 6) 3 +12 KCI
5 фактор цвета - окружение ионов комплексами.
Вывод.
Мы определили основные факторы, влияющие на проявление цвета веществ.
Мы осознали, что цвет - это результат поглощения веществом определенной части видимого спектра солнечного света.
Качественная реакция - особая реакция, обнаруживающая ионы или молекулы по цвету.
Сообщения студентов на тему "Цвет служит людям".
Кровь животных и зелень листьев содержат похожие структуры, но в крови содержатся ионы железа - Fe, а в растениях - Mg. Этим обеспечивается цвет: красный и зеленый. Кстати, изречение "голубая кровь" верно для глубоководных животных, у которых в крови вместо железа содержится ванадий. Также и водоросли, произрастающие в местах, где мало кислорода, имеют синий цвет.
Растения, обладающие хлорофиллом, способны образовывать магнийорганические вещества и используют энергию света. Цвет фотосинтезирующих растений зеленый.
Гемоглобин крови, содержащий железо, служит для переноса кислорода в организме. Гемоглобин с кислородом окрашивает кровь в ярко-красный цвет, а без кислорода придает крови темный цвет.
Краски и красители используются художниками, декораторами и текстильщиками. Гармония цвета составной частью входит в искусство "дизайна". Самыми древними красками служили уголь, мел, глина, киноварь и некоторые соли, такие как ацетат меди (медянка).
Люминофорные краски применяют для дорожных указателей и реклам, спасательных лодок.
В целях отбеливания в состав стиральных порошков вводят вещества, придающие ткани синеватую флуоресценцию.
Поверхность всех металлических предметов под воздействием окружающей среды разрушается. Наиболее эффективна их защита цветными пигментами: алюминиевая пудра, цинковая пыль, свинцовый сурик, оксид хрома.
Рефлексия.
1. Какие факторы вызывают окраску химических веществ?
2. Какие вещества можно определять качественными реакциями по изменению цвета?
3. Какие факторы определяют цвет солей калия и меди?
Природа, частью которой являются химические вещества, окружает нас загадками, и попытки их решения принадлежат к величайшей радости жизни.
Сегодня мы постарались подойти к истине "Химия цвета" с одной стороны, а может быть вам откроется и другая. Самое главное - мир цвета познаваем.
Человек рождается на свет,
Чтоб творить, дерзать - и не иначе,
Чтоб оставить в жизни добрый след,
И решить все трудные задачи.
Для чего? Ищите свой ответ!
Домашнее задание.
Привести примеры качественных реакций на ионы железа по изменению цвета.
Почти все соединения хрома и их растворы интенсивно окрашены. Имея бесцветный раствор или белый осадок, мы можем с большой долей вероятности сделать вывод об отсутствии хрома. Соединения шестивалентного хрома чаще всего окрашены в желтый или красный цвет, а для трехвалентного хрома характерны зеленоватые тона. Но хром склонен еще и к образованию комплексных соединений, а уж они окрашены в самые разные цвета. Запомним: все соединения хрома ядовиты.
Бихромат калия К 2 Сr 2 О 7 - самое, пожалуй, известное из соединений хрома и получить его всего легче. Красивый красно-желтый цвет свидетельствует о наличии шестивалентного хрома. Проведем с ним или с очень похожим на него бихроматом натрия несколько опытов.
Сильно нагреем в пламени бунзеновской горелки на фарфоровом черепке (кусочке тигля) такое количество бихромата калия, которое поместится на кончике ножа. Соль не выделит кристаллизационной воды, а расплавится при температуре около 400 °С с образованием темной жидкости. Прогреем ее еще несколько минут на сильном пламени. После охлаждения на черепке образуется зеленый осадок. Часть его растворим в воде (она приобретет желтый цвет), а другую часть оставим на черепке. Соль при нагревании разложилась, в результате образовался растворимый желтый хромат калия К 2 СrО 4 , зеленый оксид хрома (III) и кислород:
2К 2 Сr 2 O 7 → 2К 2 СrO 4 + Сr 2 O 3 + 3/2O 2
Благодаря своей склонности к выделению кислорода бихромат калия является сильным окислителем. Его смеси с углем, сахаром или серой энергично воспламеняются при соприкосновении с пламенем горелки, но не дают взрыва; после сгорания образуется объемистый слой зеленой - благодаря присутствию оксида хрома (Ш)-золы.
Осторожно! Сжигать не более 3-5 г на фарфоровом черепке, иначе горячий расплав может начать разбрызгиваться. Держать расстояние и надеть защитные очки!
Соскребем золу, отмоем ее водой от хромата калия и высушим оставшийся оксид хрома. Приготовим смесь, состоящую из равных частей калийной селитры (нитрата калия) и кальцинированной соды, добавим ее к оксиду хрома в соотношении 1:3 и расплавим полученный состав на черепке или на магнезиевой палочке. Растворив остывший расплав в воде, получим желтый раствор, содержащий хромат натрия. Таким образом, расплавленная селитра окислила трехвалентный хром до шестивалентного. С помощью сплавления с содой и селитрой можно перевести все соединения хрома в хроматы.
Для следующего опыта растворим 3 г порошкообразного бихромата калия в 50 мл воды. К одной части раствора добавим немного карбоната калия (поташа). Он растворится с выделением СО2, а окраска раствора станет светло-желтой. Из бихромата калия образуется хромат. Если теперь по порциям добавить 50 %-ный раствор серной кислоты (Осторожно!), то снова появится красно-желтая окраска бихромата.
Нальем в пробирку 5 мл раствора бихромата калия, прокипятим с 3 мл концентрированной соляной кислоты под тягой или на открытом воздухе. Из раствора выделяется желто-зеленый ядовитый газообразный хлор, потому что хромат окислит НСl до хлора и воды. Сам хромат превратится в зеленый хлорид трехвалентного хрома. Его можно выделить выпариванием раствора, а потом, сплавив с содой и селитрой, перевести в хромат.
В другой пробирке осторожно добавим к бихромату калия (в количестве, умещающемся на кончике ножа) 1-2 мл концентрированной серной кислоты. (Осторожно! Смесь может разбрызгиваться! Надеть защитные очки!) Смесь сильно нагреем, в результате выделится коричневато-желтый оксид шестивалентного хрома СrОз, который плохо растворяется в кислотах и хорошо в воде. Это ангидрид хромовой кислоты, однако иногда как раз его называют хромовой кислотой. Он является сильнейшим окислителем. Смесь его с серной кислотой (хромовая смесь) используется для обезжиривания, так как жиры и другие трудно устранимые загрязнения переводятся в растворимые соединения.
Внимание! Работать с хромовой смесью надо чрезвычайно осторожно! При разбрызгивании она может вызвать тяжелые ожоги! Поэтому в наших экспериментах откажемся от применения ее в качестве средства для очистки.
Наконец, рассмотрим реакции обнаружения шестивалентного хрома. Поместим в пробирку несколько капель раствора бихромата калия, разбавим его водой и проведем следующие реакции.
При добавлении раствора нитрата свинца (Осторожно! Яд!) выпадает желтый хромат свинца (хромовый желтый); при взаимодействии с раствором нитрата серебра образуется красно-коричневый осадок хромата серебра.
Добавим пероксид водорода (правильно хранившийся) и подкислим раствор серной кислотой. Раствор приобретет глубокий синий цвет благодаря образованию пероксида хрома. Пероксид при взбалтывании с некоторым количеством эфира (Осторожно! Опасность воспламенения!) перейдет в органический растворитель и окрасит его в голубой цвет.
Последняя реакция специфична для хрома и очень чувствительна. С ее помощью можно обнаружить хром в металлах и сплавах. Прежде всего необходимо растворить металл. Но, например, азотная кислота не разрушает хром, как мы можем легко убедиться, используя кусочки поврежденного хромового покрытия. При длительном кипячении с 30 %-ной серной кислотой (можно добавить соляную кислоту) хром и многие хромсодержащие стали частично растворяются. Полученный раствор содержит сульфат хрома (III). Чтобы можно было провести реакцию обнаружения, сначала нейтрализуем его едким натром. В осадок выпадет серо-зеленый гидроксид хрома (III), который растворится в избытке NaOH и образует зеленый хромит натрия.
Профильтруем раствор и добавим 30 %-ный пероксид водорода (Осторожно! Яд!). При нагревании раствор окрасится в желтый цвет, так как хромит окислится до хромата. Подкисление приведет к появлению голубой окраски раствора. Окрашенное соединение можно экстрагировать, встряхивая с эфиром. Вместо описанного выше способа можно тонкие опилки металлической пробы сплавить с содой и селитрой, промыть и отфильтрованный раствор испытать пероксидом водорода и серной кислотой.
Наконец, проведем пробу с перлом. Следы соединения хрома дают с бурой яркую зеленую окраску.
Cтраница 1
Осадок бурого цвета, но на свету разлагается с выделе нием мелкодисперсного металлического серебра и приоб ретает темно-серую (до черной) окраску.
Хромат кчлия выделяет осадок бурого цвета МпСгО4, растворимый в кислотах и аммонийных солях.
Кобальт при тех же условиях опыта дает осадок бурого цвета, но его образование устраняется тартратом калия.
Ионы серебра с раствором щелочи образуют труднорастворимую окись серебра Ag2O - осадок бурого цвета. При добавлении же раствора щелочи к комплексной соли серебра осадка не образуется. Для образования осадка необходимо, чтобы произведение концентраций ионов [ Ag 1 1ОН - ] превысило величину ПРАгон 2 0 - Ю-8. В растворе комплексной соли концентрация ионов серебра настолько мала, что не достигается ПРдеон - Поэтому осадка не образуется. Ионы серы связывают ионы Ag, концентрация последних понижается, равновесие смещается в сторону диссоциации комплексного иона, что и ведет к его разрушению.
Приведите пример растворимой в воде соли, при обработке которой щелочью образуется осадок бурого цвета, а хлоридом натрия - белого цвета.
Диэтилдитиокарбамат натрия (C2H5) 2NCS2Na в слабокислом или аммиачном растворе образует с ионом меди (II) суспензию или осадок бурого цвета. Это соединение растворяется в органических растворителях (амиловом спирте, амилацетате, четыреххлористом углероде), окрашивая их в желто-бурый цвет.
Уже небольшие количества (Hg2N) I ШО придают раствору желтоватый цвет, а при значительном содержании - бурый с выделением осадка бурого цвета. Последнюю реакцию используют в аналитической практике для обнаружения следов аммиака и солей аммония в растворах. Водный раствор, содержащий K2 [ Hgl4 ] и КОН, получил название реактива Несслера.
Следует, однако, помнить, что им мешают даже малые количества ионов С1 -, восстанавливающих ионы МпО до МпО (ОН) 2 (осадок бурого цвета. А между тем при осаждении катионов III группы ионы С. Открытию Мп реакцией с NaBiO3, которую ведут на холоду, это почти не мешает. Напомним, что реакции с РЬО2 и с удаются только с очень малыми количествами Мп (стр.
Полученный раствор манганата калия разливают в три пробирки. Добавляют: в одну - разбавленную уксусную кислоту до перехода первоначальной окраски раствора в фиолетово-красную и образования осадка бурого цвета, в другую - хлорную воду, в третью - избыток серной кислоты.
Соленые воды оставляют при испарении большой остаток твердых веществ, растворимых в воде и имеющих соленый вкус. Железные воды имеют вкус чернил и окрашиваются черным цветом от настоя чернильных орешков; оставаясь на воздухе, они выделяют обыкновенно железистый осадок бурого цвета. Обыкновенно характер минеральных вод смешанный. В прилагаемой таблице приведен анализ некоторых минеральных источников, известных своими особыми свойствами. Количество веществ выражено в миллионных долях по весу [ стр.
Для окончания реакции требуется 1 - 2 недели. Реакционную смесь фильтруют через неплотный бумажный фильтр в стакан с 1000 мл изобутилового спирта. Выпадает осадок бурого цвета Его отфильтровывают в вакууме через стеклянный фильтр с пористой пластинкой № 3, промывают диэтиловым эфиром и с - шат в вакуум - эксикаторе на чашке Петри при комнатной температуре Выход почти количественный.
Растворяют 0 25 - 1 0 г пробы в 20 - 30 мл царской водки при нагревании; добавляют-воды до 200 мл, 2 мл раствора Fe (III) (10 мг / мл) (коллектор) и осаждают Fe (OH) 3 совместно с А1 (ОН) 3 действием концентрированного аммиака. При этом выпадает также осадок молибденовой кислоты Н2Мо04, которую растворяют избытком аммиака, добавляя его по каплям. Остается осадок бурого цвета. Раствор нейтрализуют НС1 (1: 1) и снова добавляют по каплям аммнак до слабого запаха.
Страницы: 1