颜色是物质的身份证
2022/12/31 来源:不详物质颜色
化学版“找你妹”之找到铜
为什么你能很快从这些金属中找出铜来呢?
原来是因为铜具有与众不同的颜色。物质都具有自己的颜色,有的与众不同,有的却又如出一辙。这些不同的颜色就如一张张身份证明一般,帮助化学家们区分各种物质。
五彩缤纷的化学药品
化学的世界就是如此的多姿多彩!当你走进它,你就会发现它就像一个童话的世界,但它有比童话世界更斑斓的色彩。
这些不同的颜色都是不同的物质所显现出来的。在化学中,即使是由相同的元素组成的不同物质,颜色也有可能不同,这是因为它们的结构不同。
璀璨的钻石和颜色暗淡的石墨就是由同种元素组成的不同物质。它们具有相同的化学成分(都由碳元素组成),但是它们内部结构不同,所以我们可以很容易地通过颜色的不同来区分它们。
金刚石(左)和石墨(右)
同素异形体
同素异形体是指由同一种元素组成但结构不同的两种物质。碳元素通过图Ⅰ的方式组成了璀璨的钻石,通过图Ⅱ的方式组成了看似普通却本领非凡的石墨。
小贴士
氯气的发现与命名
年,瑞典化学家舍勒将盐酸与软锰矿一起加热时,从烧瓶中放出一股刺鼻的、呛得人咳嗽不止的黄绿色气体。年,戴维将这种物质命名为chlorine,这个名称来自希腊文,有“绿色的”意思。中国早年的译文将其译作“绿气”,后改为氯气。
看吧,颜色可以直接决定一种物质的命名呢!
焰色反应
物质不只有这些直接可以看得见的颜色,还有很多藏起来的颜色哦!焰色反应就是一种找到它们的方法。那要怎么做呢?将铂丝在稀盐酸中蘸洗后放在酒精灯的火焰中灼烧,直到与原来的火焰的颜色一样时,蘸取食盐溶液,放在火焰上,可以看到火焰呈黄色。实验完毕,要用稀盐酸洗净铂丝,在火焰上灼烧到没有什么颜色后,才能再去蘸另一种溶液进行焰色反应。不同的元素有不同的焰色反应。例如锶元素的焰色反应是洋红色,铜元素是蓝绿色,钠元素是黄色,钙元素是砖红色等。通过这些颜色,化学家也能区分各种物质哦。
各种金属元素燃烧后产生的火焰颜色
大家节日里看到的漂亮的烟花就是根据这个原理制成的。制作者在烟花中加入各种能产生漂亮焰色反应的元素,点燃烟花后,烟花里面的火药发生爆炸,爆炸产生的热量使得这些元素发生焰色反应,于是大家就能看到各种绚丽多姿的烟花了。
在左边的图中你发现了什么颜色?
它们对应的是什么金属?
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五彩缤纷的焰火
酸碱指示剂
多年前,英国年轻的科学家罗伯特·波义耳在化学实验中偶然捕捉到一种奇特的实验现象。有一天清晨,波义耳无意将一朵鲜美的紫罗兰带进了实验室,却不小心将盐酸滴在了娇嫩的花儿上面,他赶忙清洗,却发现紫罗兰的颜色变红了。他抓住这稍纵即逝的意外,经过自己的努力研究,波义耳制出了最早的指示剂。
酸碱指示剂就是选用一种合适的溶液,当它滴加到不同酸碱性的溶液中时,会呈现不同的颜色。化学家利用这种性质就可以轻松地对一些物质进行辨认和区分。
在自然界里,有许多植物的色素在酸碱性不同的溶液中,都会发生颜色的变化,因此可以利用植物的这一性质来做酸碱指示剂。
可做酸碱指示剂的植物有:紫萝卜、红萝卜、羽衣甘蓝、紫罗兰、牵牛花、月季花、白菊花、美人蕉、红玫瑰、粉红玫瑰、勿忘我、康乃馨、三色堇花、紫色石竹花、粉红凤仙花、紫卷心菜、紫色高丽菜、蓝色睡莲等。
紫色石蕊溶液
当然有不同原料制作的指示剂,在酸性、碱性溶液中变化的色彩是不一样的。下面让我们动手试试看都有哪些美妙的色彩吧。
紫色石蕊指示剂的变色原理
当溶液显碱性时,溶液中In-的含量大于HIn的含量,于是溶液就显蓝色。当溶液显酸性时,溶液中HIn的含量大于In-的含量,于是溶液就显红色。判断下列试管中分别是什么性质的溶液滴加了紫色石蕊试剂。
科学实验动手做:自制酸碱指示剂
第一步:选择自己喜欢而且能够找到的上文提到的植物。记录下它们的颜色。
也可以是自己喜欢的其他植物。最好不要使用植物绿色的部分。
第二步:将采集的植物的花或叶剪细并在玻璃杯中研碎。
注意需将花瓣尽量研碎,使汁液流出。
第三步:再往其中加入酒精(或白酒)浸泡半个小时。
注意加入的酒精不能太多,刚好淹没即可。
第四部:半个小时后将酒精溶液过滤出来,即得到植物指示剂。
使用筷子不仅起到引流的作用,也可达到好的过滤效果哦。
第五步:贴上标签,记录下颜色
第六步:将自制植物指示剂分别滴入苏打水溶液和白醋中,观察并记录颜色的变化。