Ce metale vopsesc flacăra în culori diferite. Cum se face o flacără colorată

Puneți niște clorură de litiu cristalină într-o ceașcă de porțelan, umeziți cu câteva picături de alcool și dați foc. Observați culoarea roșie aprinsă a flăcării. Faceți un experiment similar cu clorurile de sodiu, potasiu, calciu, stronțiu și bariu. Observati culoarea galbena, violeta, rosu-portocalie, rosu si respectiv verde.

DURITATEA APEI

3. Determinarea durității carbonatice a apei de la robinet.

recipient volumetric sau utilizați o pipetă pentru a măsura 100 ml de apă de la robinet și adăugați-o în balonul de titrare. Se adaugă 4-6 picături de indicator metil portocaliu și se titrează cu o soluție de acid clorhidric de normalitate cunoscută până când culoarea soluției se schimbă de la galben la roz.

În timpul titrarii, are loc următoarea reacție:

HCO 3 - + H + \u003d H 2 O + CO 2

Repetați titrarea de 3 ori. Calculați duritatea în mmol-eq/l folosind formula:

unde V (HCl) este volumul mediu de acid clorhidric utilizat pentru titrare.

Faceți același lucru pentru apa topită sau pentru apa dintr-un rezervor deschis. Analizați rezultatele obținute comparând duritatea apei.

Întrebări pentru pregătire:

1. caracteristici generale subgrupele IA. Metale alcaline în natură, modalități de obținere a acestora. Fizice și Proprietăți chimice Metale alcaline. Utilizarea metalelor alcaline. Compus de metale alcaline.

2. Magneziu. compuși naturali. Obține magneziu. Proprietățile fizice și chimice ale magneziului. Saruri de oxid, hidroxid, magneziu.

3. Subgrupul calciului. Compuși naturali, obținând metale de subgrup. Proprietățile (fizice și chimice) ale metalelor alcalino-pământoase. Oxizi și hidroxizi ai metalelor alcalino-pământoase. Săruri ale metalelor alcalino-pământoase.

4. Metalele, poziția lor în sistem periodic, caracteristici ale structurii atomilor. Proprietățile chimice generale ale metalelor. Un număr de potențiale standard ale electrodului.

5. Metalele în tehnologie moderna. Principalele metode de producere industrială a metalelor. Electroliza compușilor metalici în topituri și soluții apoase. Coroziunea metalelor și metodele de protecție împotriva coroziunii.

6. Duritatea apei și metodele de eliminare a acesteia.

1. Akhmetov N.S. Chimie generală și anorganică. M.: Liceu. 1981. - 640 p.

2. Chimie generală. / Ed. MÂNCA. Sokolovskaya, L.S. Guzeya. M.: MGU. 1989. - 640 p.

3. Glinka N.L. Chimie generală. L.: Chimie. 1981. - 720 p.

4. Glinka N.L. Sarcini și exerciții de chimie generală. L.: Chimie. 1987. - 264 p.

5. Babich L.V., Balezin S.A., Glikina F.B. Atelier de chimie anorganică. M.: Iluminismul. 1978. - 312 p.

6. Rabinovici V.A., Khavin Z.Ya. Scurtă carte de referință chimică. L.: Chimie. 1991. - 432 p.

7. Lurie Yu.Yu. Manual de chimie analitică. M.: Chimie. 1979. - 480 p.

8. Shulgin V.F. Curs scurt cursuri de chimie generală și anorganică. Simferopol, Tauride universitate Națională lor. Vernadsky, 2000. - 186 p.

9. Perelman A.I. Geochimie. M.: Mai sus. şcoală 1989. - 528 p.

10. Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. Ecologie. M.: Mai sus. şcoală 1988. - 488 p.

Dyldina Julia

Flacăra poate avea o culoare diferită, totul depinde doar de sarea metalică care i se adaugă.

Descarca:

Previzualizare:

Școala Gimnazială MAOU nr 40

Subiect

Colorarea cu flacără ca una dintre metodele chimiei analitice.

Dyldina Yudia,

clasa 9g., gimnaziu MAOU nr. 40

supraveghetor:

Gurkina Svetlana Mihailovna,

Profesor de biologie și chimie.

Perm, 2015

1. Introducere.
2. Capitolul 1 Chimie Analitică.
3. Capitolul 2 Metode de chimie analitică.
4. Capitolul 3 Reacții de culoare a flăcării.
5. Concluzie.

Introducere.

Încă din copilărie am fost fascinat de munca chimiștilor. Păreau a fi magicieni care, după ce au învățat niște legi ascunse ale naturii, au creat necunoscutul. În mâinile acestor magicieni, substanțele și-au schimbat culoarea, s-au aprins, s-au încălzit sau s-au răcit, au explodat. Când am venit la cursul de chimie, cortina a început să se ridice și am început să înțeleg cum au loc procesele chimice. Cursul de chimie finalizat nu a fost suficient pentru mine, așa că am decis să lucrez la proiect. Am vrut ca subiectul la care lucrez să aibă sens, să mă ajute să mă pregătesc mai bine pentru examenul de chimie și să-mi satisfacă pofta de reacții frumoase și vii.

Colorare la flacără cu ioni metalici în interior Culori diferite studiem la lecții de chimie când trecem prin metale alcaline. Când am devenit interesat de acest subiect, s-a dovedit că, în acest caz, nu a fost dezvăluit pe deplin. Am decis să-l studiez mai detaliat.

Ţintă: Cu ajutorul acestei lucrări vreau să învăț cum să determin compoziția calitativă a unor săruri.

Sarcini:

1. Cunoașteți chimia analitică.
2. Învață metodele de chimie analitică și alege cele mai potrivite pentru munca mea.
3. Folosind experimentul pentru a determina ce metal face parte din sare.

Capitolul 1.

Chimie analitică.

Chimie analitică -ramură a chimiei care studiază compoziție chimicăși parțial structura substanțelor.

Scopul acestei științe este de a determina elementele chimice sau grupele de elemente care alcătuiesc substanțele.

Subiectul studiului său este îmbunătățirea metodelor existente și dezvoltarea de noi metode de analiză, căutarea oportunităților pentru acestea aplicație practică, studiază fundamente teoretice metode de analiză.

În funcție de sarcina metodelor, se disting analizele calitative și cantitative.

1. Analiza calitativă - ansamblu de metode chimice, fizico-chimice și fizice utilizate pentru a detecta elementele, radicalii și compușii care alcătuiesc substanța sau amestecul de substanțe analizate. Într-o analiză calitativă se pot folosi reacții chimice caracteristice, ușor fezabile, în care se observă apariția sau dispariția colorării, eliberarea sau dizolvarea unui precipitat, formarea de gaz etc.. Astfel de reacții se numesc calitative și cu cu ajutorul lor se poate verifica cu ușurință compoziția unei substanțe.

Analiza calitativă se realizează cel mai adesea în soluții apoase. Se bazează pe reacții ionice și vă permite să detectați cationii sau anionii substanțelor care sunt conținute acolo. Robert Boyle este considerat fondatorul acestei analize. El a introdus această noțiune de elemente chimice ca părți de bază nedescompuse ale unor substanțe complexe, după care a sistematizat toate reacțiile calitative cunoscute la vremea lui.

1. Analiza cantitativă - un set de metode chimice, fizico-chimice și fizice pentru determinarea raportului dintre componentele care compun

analit. Pe baza rezultatelor, se pot determina constantele de echilibru, produșii de solubilitate, masele moleculare și atomice. O astfel de analiză este mai dificil de efectuat, deoarece necesită o abordare atentă și mai minuțioasă, altfel rezultatele pot da erori mari și munca se va reduce la zero.

Analiza cantitativă este de obicei precedată de analiză calitativă.

capitolul 2

Metode de analiză chimică.

Metodele de analiză chimică sunt împărțite în 3 grupe.

1. Metode chimicebazat pe reacții chimice.

În acest caz, numai astfel de reacții pot fi folosite pentru analiză care sunt însoțite de un efect vizual extern, de exemplu, o schimbare a culorii soluției, degajarea gazelor, precipitarea sau dizolvarea precipitatelor etc. Aceste efecte externe vor servi ca semnale analitice în acest caz. În curs de desfășurare modificări chimice se numesc reactii analitice, iar substantele care provoaca aceste reactii se numesc reactivi chimici.

Tot metode chimice sunt împărțite în două grupe:

1. Reacția se realizează în soluție, așa-numita „cale umedă”.
2. O metodă de efectuare a analizei cu solide fără utilizarea solvenților, o astfel de metodă se numește „cale uscată”. Se împarte în analiză pirochimică și analiză de triturare. Laanaliza pirochimică şisubstanța de testat este încălzită într-o flacără arzător de gaz. În acest caz, sărurile volatile (cloruri, nitrați, carbonați) ale unui număr de metale dau flăcării o anumită culoare. O altă metodă de analiză pirotehnică este producerea de perle colorate (ochelari). Pentru obținerea perlelor, sărurile și oxizii metalici sunt aliate cu tetraborat de sodiu (Na2 B4O7 „10H2O) sau hidrofosfat de amoniu și sodiu (NaNH4HP04 4H20) și se observă culoarea paharelor (perle) rezultate.
3. Metoda de frecare a fost propus în 1898 F. M. Flavitsky. O substanță solidă de testat este triturată cu un reactiv solid și se observă un efect extern. De exemplu, sărurile de cobalt cu tiocianat de amoniu pot da o culoare albastră.

1. Când se analizează prin metode fizicestudiu proprietăți fizice substanțe cu ajutorul instrumentelor, fără a recurge la reacții chimice. Metodele fizice includ analiza spectrală, luminiscentă, difracția cu raze X și alte metode de analiză.
2. Cu ajutorul metodelor fizico-chimicestudiază fenomenele fizice care apar în reacţiile chimice. De exemplu, în metoda colorimetrică, intensitatea culorii este măsurată în funcție de concentrația unei substanțe; în analiza conductometrică, se măsoară modificarea conductivității electrice a soluțiilor.

capitolul 3

Lucrări de laborator.

Reacții de culoare a flăcării.

Ţintă: Pentru a studia colorarea flăcării unei lămpi cu alcool cu ​​ioni metalici.

În munca mea, am decis să folosesc metoda de analiză pirotehnică a colorării la flacără cu ioni metalici.

Substante de testare:săruri metalice (fluorura de sodiu, clorură de litiu, sulfat de cupru, clorură de bariu, clorură de calciu, sulfat de stronțiu, clorură de magneziu, sulfat de plumb).

Echipament: pahare de portelan, alcool etilic, bagheta de sticla, acid clorhidric concentrat.

Pentru a efectua lucrarea, am făcut o soluție de sare în alcool etilic, apoi am dat foc. Mi-am petrecut experiența de mai multe ori, la ultima etapă au fost selectate cele mai bune mostre, domeniul cărora am realizat un videoclip.

Concluzii:

Sărurile volatile ale multor metale colorează flacăra în diferite culori caracteristice acestor metale. Culoarea depinde de vaporii fierbinți ai metalelor libere, care se obțin ca urmare a descompunerii termice a sărurilor atunci când acestea sunt introduse în flacăra arzătorului. În cazul meu, aceste săruri au inclus fluorură de sodiu și clorură de litiu, au dat culori strălucitoare saturate.

Concluzie.

Analiza chimică este folosită de o persoană în foarte multe domenii, dar în lecțiile de chimie ne cunoaștem doar cu o mică zonă din aceasta. știință complexă. Tehnicile care sunt utilizate în analiza pirochimică sunt utilizate în analiza calitativă ca test preliminar în analiza unui amestec de substanțe uscate sau ca reacții de verificare. În analiza calitativă a reacției, modul „uscat” joacă doar un rol auxiliar, ele fiind de obicei folosite ca teste primare și reacții de verificare.

În plus, aceste reacții sunt folosite de oameni în alte industrii, de exemplu, în artificii. După cum știm, artificiile sunt lumini decorative de diverse culori și forme, obținute prin arderea compozițiilor pirotehnice. Deci, la artificiile pirotehnicii se adaugă o varietate de substanțe combustibile, printre care elementele nemetalice (siliciu, bor, sulf) sunt larg reprezentate. În procesul de oxidare a borului și a siliciului, se eliberează o cantitate mare de energie, dar nu produse gazoase, prin urmare, aceste substanțe sunt folosite pentru a face siguranțe întârziate (pentru a aprinde alți compuși la un anumit moment). Multe amestecuri includ materiale organice carbonice. De exemplu, cărbune (utilizat în pulbere neagră, coji de artificii) sau zahăr (grenade fumigene). Se folosesc metale reactive (aluminiu, titan, magneziu), a căror ardere la temperatură ridicată dă o lumină puternică. Această proprietate a lor a început să fie folosită pentru a lansa artificii.

În procesul de lucru, mi-am dat seama cât de dificil și important este să lucrezi cu substanțe, nu totul a avut succes pe deplin, așa cum mi-aș dori. De regulă, la lecțiile de chimie nu există suficientă muncă practică, datorită căreia se elaborează abilitățile teoretice. Proiectul m-a ajutat să dezvolt această abilitate. În plus, cu mare plăcere le-am prezentat colegilor de clasă rezultatele muncii mele. Acest lucru i-a ajutat să-și consolideze cunoștințele teoretice.

♣ Colorarea flăcării cu săruri metalice

Săruri ale unor elemente metalice (* ce?) când este introdus în flacără, colorează-l. Această proprietate poate fi utilizată în analiza calitativă pentru a detecta cationii acestor elemente în eșantionul studiat.

Pentru experiment, este necesar un fir de nicrom. Ar trebui spălat cu conc. HCl și se aprinde într-o flacără a arzătorului. Dacă flacăra este colorată la introducerea firului, repetați tratamentul cu HCI.

Scufundați firul în soluția de sare de testat și aduceți-l în flacără. Observați culoarea. După fiecare experiment, clătiți și coaceți firul până când culoarea flăcării dispare.

Experimente pe tema „Metale din grupele I și II”

1. Colorarea la flacără

Faceți un experiment de colorare a flăcării cu cloruri de metale alcaline și alcalino-pământoase. * De ce să luați cloruri și nu alte săruri?

Colorarea flăcării cu săruri (de la stânga la dreapta): litiu, sodiu, potasiu, rubidiu, cesiu, calciu, stronțiu, bariu.

(fotografie a unei flăcări de potasiu - V.V. Zagorsky)

2. Arderea magneziului în aer

Luați o bucată de bandă de magneziu cu clești pentru creuzet și ardeți peste o ceașcă de porțelan. Demonstrați care este produsul. * Cum să o facă?

3. Interacțiunea magneziului cu apa și acizii

A) Se toarnă puțină apă într-o eprubetă, se adaugă fenolftaleină și se adaugă puțină pudră de magneziu. Încălziți eprubeta dacă este necesar. * Gândiți-vă la modul în care calciul interacționează cu apa.

B) Se toarnă într-o eprubetă 1 ml de conc. HCl, iar în al doilea - 1 ml de conc. HNO3. Puneți o bucată de bandă de magneziu în fiecare eprubetă. * Ce produse se formează? Cum se poate dovedi acest lucru?

Experimente pe tema „Aluminiu”

1. Interacțiunea aluminiului cu acizi și alcalii

Pentru a studia în eprubete interacțiunea granulelor de aluminiu cu soluțiile:

	in frig	când este încălzită
conc. H2SO4

Aranjați observațiile sub forma unui tabel.

* Amintiți-vă cum reacționează cu aluminiulNaOH.

2. Hidroxid de aluminiu

Se obține hidroxid de aluminiu în trei eprubete prin picurarea soluției de amoniac 1 M în 1 ml soluție de sare de aluminiu. Acționează asupra hidroxidului din prima eprubetă cu un exces de soluție de amoniac, în a doua - cu soluție de HCI, în a treia - cu soluție de NaOH. În soluția obținută în al treilea tub (* care este aceasta solutie?), săriți CO2. * Cum și în ce dispozitiv să-l obțineți?

3. Hidroliza sărurilor de aluminiu

A) Determinați pH-ul soluției de clorură de aluminiu. * Explicați rezultatul folosind constanta procesului corespunzător.

B) Se adaugă soluție de carbonat de sodiu 1 M la soluția de clorură de aluminiu.

4. Aluminotermie(unul dintre experimente, la alegere, se desfășoară sub tracțiune, în prezența unui profesor)

A) Producția aluminotermă de crom

Se pune un amestec uscat omogen de 3 g pulbere de fluorură de calciu (* pentru ce este?), pulberi de 1 g Cr 2 O 3 şi 0,8 g dicromat de potasiu, 0,5 g pulbere de aluminiu proaspăt tăiată. Faceți o gaură în mijloc, turnați în ea un amestec de pulbere de magneziu cu peroxid de bariu, în care introduceți o panglică lungă de magneziu. Pune creuzetul într-o baie de nisip, astfel încât să fie complet acoperit cu nisip. Cu o torță aprinsă introdusă într-un tub lung de sticlă, dați foc panglicii de magneziu. La sfârșitul reacției, lăsați creuzetul să se răcească, spargeți-l și extrageți „inelul” de crom.

(foto V. Bogdanov)

B) Producția aluminotermă de fier

Puneți un amestec uscat, omogen de 1,8 g de oxid de fier (III) și 0,5 g de pulbere de aluminiu proaspăt tăiată într-un creuzet de argilă refractă (sau o liră din azbest). Faceți o gaură în mijloc, turnați 0,8 g de permanganat de potasiu în ea. În mijlocul unui morman de permanganat, faceți o altă gaură cu o eprubetă goală. Pune creuzetul într-o baie de nisip, astfel încât să fie complet acoperit cu nisip. Deasupra se toarnă puțină glicerină, astfel încât să intre în contact doar cu permanganatul, dar nu și cu suprafața amestecului de reacție. La sfârșitul reacției, lăsați creuzetul să se răcească, spargeți-l și îndepărtați „regele” fierului.

Descriere:

Umând o placă de cupru în acid clorhidric și aducând-o la flacăra unui arzător, observăm un efect interesant - colorarea flăcării. Focul strălucește cu nuanțe frumoase de albastru-verde. Spectacolul este destul de impresionant și fermecator.

Cupru atașat la flacără nuanță verde. Cu un conținut ridicat de cupru în substanța combustibilă, flacăra ar avea o culoare verde strălucitor. Oxizii de cupru dau o culoare verde smarald. De exemplu, după cum se poate vedea din videoclip, atunci când cuprul este umezit cu acid clorhidric, flacăra devine albastră cu o nuanță verzuie. Iar compușii care conțin cupru calcinat, umeziți cu acid, colorează flacăra într-o culoare albastru azur.

Pentru trimitere: Culoarea verde iar bariul, molibdenul, fosforul, antimoniul dau si ele nuantele focului.

Explicaţie:

De ce este vizibilă flacăra? Sau ce îi determină luminozitatea?

Unele flăcări sunt aproape invizibile, în timp ce altele, dimpotrivă, strălucesc foarte puternic. De exemplu, hidrogenul arde cu o flacără aproape complet incoloră; flacăra alcoolului pur strălucește și ea foarte slab, iar o lumânare și o lampă cu kerosen ard cu o flacără luminoasă strălucitoare.

Faptul este că luminozitatea mai mare sau mai mică a oricărei flăcări depinde de prezența particulelor solide incandescente în ea.

Combustibilul conține mai mult sau mai puțin carbon. Particulele de carbon, înainte de a se ard, strălucesc, - de aceea strălucește flacăra unui arzător cu gaz, a unei lămpi cu kerosen și a unei lumânări - pentru că. este iluminat de particule de carbon incandescente.

Astfel, este posibil să se facă strălucitoare o flacără neluminoasă sau slab luminoasă prin îmbogățirea ei cu carbon sau prin încălzirea cu acesta a substanțelor incombustibile.

Cum să obțineți flăcări colorate?

Pentru a obține o flacără colorată, substanței care arde nu se adaugă carbon, ci săruri metalice care colorează flacăra într-o culoare sau alta.

Metoda standard de colorare a unei flăcări de gaz slab luminoase este introducerea de compuși metalici în ea sub formă de săruri volatile - de obicei nitrați (săruri ale acidului azotic) sau cloruri (săruri ale acidului clorhidric):

galben- saruri de sodiu,

roșu - săruri de stronțiu, calciu,

verde - săruri de cesiu (sau bor, sub formă de bor etil sau bor metil eter),

albastru - săruri de cupru (sub formă de clorură).

ÎN albastrul colorează flacăra cu seleniu și albastru-verde cu bor.

Această capacitate de a arde metalele și sărurile lor volatile de a da o anumită culoare unei flăcări incolore este folosită pentru a obține focuri colorate (de exemplu, în pirotehnică).

Ce determină culoarea flăcării (limbaj științific)

Culoarea unui foc este determinată de temperatura flăcării și de substanțele chimice pe care le arde. Căldură flacăra permite atomilor să sară pentru un timp la o stare de energie mai mare. Când atomii revin la starea lor inițială, ei emit lumină cu o anumită lungime de undă. Ea corespunde structurii învelișurilor de electroni ale unui element dat.