有色離子

有色離子

顏色是物體發出或反射不同波長的電磁波決定的,是人類的視覺的感受,某些離子呈現出不同的顏色,是其內在化學特性決定的。

常見離子

有色離子(Colored ion)

在水溶液中,有些離子是有色的。

有色離子的顏色 有色離子的顏色

常見的有色離子有:

Cu 銅離子-----------藍色

Fe 亞鐵離子-----------淺綠色

Fe 鐵離子 -----------淡紫色(溶液中一般呈現棕黃色)

Mn 錳離子-----------淺粉色

Co 鈷離子-----------粉色

Ni 鎳離子---------綠色

Cr 亞鉻離子 -----------藍綠色

Cr 鉻離子 -----------綠色

Cd 鎘離子 -----------藍綠色

Au 金離子--------金黃色

MnO 高錳酸根離子 ----------紫紅色

MnO 錳酸根離子 ---------墨綠色

CrO 鉻酸根離子 ---------黃色

CrO 重鉻酸根離子 --------橙色

[Fe(SCN)] 硫氰合鐵絡離子------血紅色

[CuCl] 四氯合銅絡離子--------黃色

Fe3+遇到SCN-時的顏色--------血紅色

有色物質

1. 有色氣體:Cl(黃綠色)、NO、Br(氣)紅棕色

2. 液體:Br(紅棕色)

3. 有色固體:紅色Cu、CuO、FeO

紅褐色:Fe(OH)

綠色:Cu(OH)CO,FeSO*7HO

藍色:Cu(OH),CuSO*5HO

黑色:CuO,FeS,CuS,MnO,C,FeO,AgS

淺黃色:S,AgBr

黃色:AgI,AgPO

4. 有色溶液:Cu (藍色)、Fe (淺綠色)、Fe (黃色)、MnO (紫紅色)、溴水(橙色)。

5. 焰色反應:Na (黃色)、K (紫色)

6. 使品紅褪色的氣體:SO(加熱後又恢復到紅色)、Cl(加熱後不恢復紅色)

顏色變化的反應:

1.蛋白質遇硝酸變黃(如做實驗時,被某液體濺到皮膚上,皮膚變黃)

2.酚類遇Fe 顯紫色

有色離子 有色離子

3.Fe 遇SCN-呈現血紅色

4.Fe (淺綠色或灰綠色)遇比較強的氧化劑變成Fe (黃色)

5.Fe(OH)(白色),在空氣或溶液中會迅速變為灰綠色沉澱,最後變為Fe(OH)紅褐色沉澱.

6.白色無水硫酸銅溶於水會變藍

7.澱粉遇碘變藍

8.氧化漂白:次氯酸HClO(氯氣通到濕潤的有色布條,使有色布條褪色,其實是氯氣與水生成 次氯酸HClO,而次氯酸HClO具有強氧化性使布條褪色),臭氧O,雙氧水HO等都可使高錳酸鉀溶液褪色

9.二氧化硫通入品紅溶液,品紅溶液褪色,但非氧化漂白,再加熱品紅溶液,顏色恢復.

10.不飽和烴(如烯烴,炔烴等)會使溴水或高錳酸鉀溶液褪色(與溴發生加成反應,還原高錳酸鉀)

11.苯酚(固體)在空氣中露置被氧氣氧化變為粉紅色

12.2NO(無色)+O=2NO(紅棕色)

13. NO(紅棕色)=NO(無色) (由於技術有限,這裡的等號應為可逆號)(正反應條件是加壓,逆反應條件反之)

14.黑色氧化銅CuO會與還原性物質(如氫氣H,一氧化碳CO,碳C等)反應生成紅色的銅Cu。

15.醛基與銀氨溶液反應生成光亮的銀鏡 (反應要在水浴中進行)

16.醛基與新制氫氧化銅懸濁液反應,反應現象是藍色絮狀沉澱(Cu(OH))到磚紅色沉澱(CuO)

17.無機反應(沉澱或有色離子) CHCOO 與 Pb Ba 與SO Ba 與SO Sn 與SO Ag 與Cl Hg (HgCl) 與Cl 等等都是生成白色沉澱

18. Cu 與鹼生成Cu(OH)藍色沉澱.

19.Fe 與鹼生成Fe(OH),但它易被氧化,所以實驗現象中沒有我們期望的白色沉澱,而是灰綠色沉澱,過一段時間最終形成Fe(OH)紅褐色沉澱.

20.Fe 與鹼生成Fe(OH)紅褐色絮狀沉澱

21.溴蒸汽呈紅棕色

22.液溴呈深紅色

23.溴的四氯化碳呈橙紅色

24.碘單質呈紫黑色

25.碘蒸氣呈紫紅色

26.碘的四氯化碳呈紫紅色

27.氯氣呈黃綠色

28.氟氣呈淡黃色

亞鐵離子

物質特性

在化學上面叫亞的物質的化學價一定比其的最高的化學價低 但是不一定是處於中間的化學價(如氯的化學價就有-1 0 +1 +3 +5 +7化學價 +7價為它的最高的化學價 只有+3才被稱為亞)

注意:亞鐵鹽水溶液大多為淺綠色,但是氫氧化亞鐵[Fe(OH)]為難溶於水的白色固體。

成熟濾層的接觸氧化除鐵速率

有色離子 有色離子

水中的亞鐵離子在成熟濾層中被去除,經歷以下諸步驟:亞鐵離子由水中向濾料表面擴散;亞鐵離子被濾料表面的活性濾膜吸附;被吸附的亞鐵離子水解並被氧化,生成高鐵氫氧化物——鐵質活性濾膜。上述諸步驟中,反應速度最慢者將成為除鐵速率的控制步驟。實驗表明,亞鐵離子向濾料表面擴散可能是除鐵速率的控制因素。實驗還表明,濾料上活性濾膜只以外表面吸附水中的亞鐵離子。

根據菲克定律,亞鐵離子向濾膜表面擴散時,擴散速率與水中和濾膜表面的亞鐵離子濃度差(C-C’)成正比,與濾膜表面的邊界層厚度σ成反比。如果將擴散速率作為除鐵速率,並認為C’很小可忽略不計,則

-dc/dt=DS/D(C-C’)≈DS/σ·C (1)

式中 t——時間,t=ml/u;

l——濾層的厚度;

m——濾層孔隙度;

u——濾速;

D——擴散係數;

S——單位體積濾層中濾膜的外表面積,S=6a(1-m)/d;

d——濾料粒徑;

a——濾料的形狀係數;

σ——邊界層厚度;

C’——濾膜表面上的亞鐵離子濃度。

將上列各參數代入式(1)得

-dc/dι=βC (2)

β=6Dam(1-m)/ σdu (3)

式中β稱為濾層的接觸催化活性係數。

當水在濾層中呈層流狀態流動時,可以認為邊界層厚度為一定值(σ=const)。

Fe(OH)沉澱時的pH:Fe從開始沉澱到沉澱完全時溶液的pH(常溫下):7.6~9.6。
Fe(OH)氧化為為Fe(OH)的顏色變化:Fe(OH)沉澱氧化為為Fe(OH)時顏色變化為白色到灰綠色再到紅褐色。

Fe(OH)實驗:

在實驗室中如果想製取Fe(OH),可以以FeCl和NaOH為原料。先煮沸FeCl和NaOH溶液,再用長滴管吸入NaOH溶液並將其伸入FeCl溶液液面以下,就可製得Fe(OH)。

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