Реферат: Химия цвета - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Химия цвета

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 6973 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Реферат на тему: "Химия цвета" Выполнила: Кекало Екатерина Содержание: Введение Строение молекул и цвет · Спектры поглощения и цвет неорганических веществ · Особенности твердого состояния неорганических красителей · Цвет металлов · Атомы те же – окраска разная · Молекулы бесцветны, а вещество окрашено · Цвет полярных молекул · Связь цвета вещества с положением в периодической системе · Разноцветные ионы одного металла · Среда воздействует на цвет · Основы структурной теории цветности органических молекул Колориметрия (наука о методах измерения и количественного выражения цвета) Список литературы Введение. Знаменитые строки , принадлежащие перу великого ру сского поэта Сергея Есенина : Словно я весенней гулкой ранью Проскакал на розовом коне… долгое время казались л ишь великолепным поэтическим образом, не имеющим никакого реального основания. Всем из ве стн о, что розовы х лошадей в природе не бывает. Однако на сам ом деле это ф акт, который не ускользнул от точного вз гляда поэта. На рассвете, когда не само солнце, а лишь его лучи появляю тся над землей, "алый свет зари" окрашивает белые цвета в нежные розовые тона. Отража ть от белой пов ерхности, "красные" лучи, преобладаю щие и потоке свет а, вызывают ощущение розового ил и красноватого цвета. Тако ва одна из особенностей восприяти я нами красочного мира. Значит, цвет з ависит не только от того, как окрашено веще ство, но и от того, как оно освещено. Ведь цв ет у ве щества мы различаем лиш ь в том случае, когда на него падает луч света. В темноте все кажется черным. Следо вательно, чтобы разобраться в природе цвета, надо пом нить свойства световых лучей. Обстоятельства совс ем другого характера убеждают нас в том, что выражение " голубая кровь " может иметь не иносказательный, а са мый прямой смысл. Кровь рыб, вы ловленных в море, ничем не отличается по цвету от крови других крупных живых существ. Но в глубинах океана обитают существа, в теле которых действительно кровь голубого цвета. Одними из таких представителей являются голотурии. В пигменте, обеспечи вающем цвет крови, вместо железа соде ржится ванадий. Именно его соединения придаю т голубую окраску жидкости, содержа щейся в глоуториях. В тех глубинах, где они обитают, кислорода в воде очень мало и им приходится приспосабливаться к таким усло виям. Возникают в организмах соединения, которые " работают " совершенно иначе, чем у обитателей в оздушного окружения. Структура образовавшихся соединений определяет и цвет. Садоводов и цветоводов трудно уди вить необычностью окрасок цветов и листьев . Черные тюльпаны, голубые ро зы и самые разнообразные о ттенки сирени можно видеть на всех выстав ках цветов. И все же листья имеют зеленый цве т (так как в них образу ется хлорофилл), однако не у все х растений. Вам могут перечислить целый ряд таких, у к оторых листья имеют другой цвет: лиловый, фиолетовый, присный или смесь оттенков незеленого цвета. Процессы, происходящие в листьях этих растений, при водят к образованию не только зеленого хло рофилла, но и химических структу р, преобладающих в них и придающих необычный цвет, казалось бы, обычным листьям. К ак тут не вспомнить другие есенинские строки : Ягненочек кудрявый – месяц Гуляет в голубой траве… Никого уже сейчас не удивляют краски, светящиеся в темноте, цветные кинофильмы и цветная фото графия, ткани необычн ых расцветок. Давно ли мы перестали смо треть па цве тной телевизор как на ск азочное чудо? Со временная наука и техника каждодне вно дарят нам осу ществление того или иного стремления человека к красо те, яркости и цвету. Успехи химического производства, достижения в целом ряде смежных дисциплин: биологии, физики, медицине, а также действие полупровод ников и оптические процессы в лазерах невозможно понять без знания основ взаимодействия света с молекулами, результатом которого является цве т. Цве т , так же как и практически каждое крупное явле ние природы, имеет особен ности, относимые нами к различны м областям естествознания. Подробно останавлива ясь н а химической сущности цвета, нельзя, однако, не вспомнить тех уроков физики, на которых рассматрив а лись свойства светового луча, спектр и другие явления, относящиеся к проблеме цвета , уроки биологии, связанные с особенностями зрения. Ведь цвета , к оторые мы воспринимаем, есть результат нескольких процессов: 1) взаимодействия магнитных колебаний, из которых состоит световой луч, с молекулами вещества; 2) избирательного поглощения, обусловленного особенностями структуры молекул , облад ающих цветом, тех или иных световых волн; 3) в оздействие луч ей, отраженных или прошедших через вещество , на сетчат ку глаза или на оптический прибор, способный различать цвет. Без света все кажется т емным. Однако видимый свет — это лишь небольшая часть общего потока электромагнит ных волн , доступная непосред ственному наблюдению человеком. Цвет может возникать и в том случае, когда поток падающих на вещество электромагнитных волн н е воспринимается глазом . Так, некоторые краски и ткани начинают принимать раз ные порой фантастические расцвет ки, когда на них дейст вует ультрафиолетовое излучение. Элек троны, поглощающие эн ергию падающих лучей, на ч ин ают отдавать ее в виде волн другого диапазона, воспринимае мых человеческим глазом. Состояние электронов в молекуле — вот основа для объяснен ия цвета. Подвиж ность электронов, их способность пере ходить с одного энергетического уро вня на другой, перемещаться от одного атома к другому — все это создает возможность появ ления цвета. Только на электронном уровне становятся понят ны принципы учения о ц вете. Пользуясь ими, можно успешно рассмотреть и появление окраски у бесцветной соли при растворении в воде или других растворителях, " выгора ние красителя " под действием солнечного света, действие ин дикаторов и цветовых определителей температуры " цветных градусников ". Красители и краски не только украшают нашу жизнь, но и помогают в технике и различ ных отраслях народно го хозяйства, защищают металлы от разрушения, делают более прочными изделия из полиме ров и стекла, охраняют н ас от вредных веществ, сигнализи руя своей окраской об опасности заражения вредными веществами. Они находя т самое разнообразное применени е не только в химии, но и химической технологии. В меди цине цветные реакции помогают вовремя обнаружить бо лезни, светящиеся красящие вещества помогают следить за приборами в пол умраке кабины автомобиля, в косми ческом корабле и на капитанском мостике океанского л айнера , пересекающего в любую погоду безбрежный океан. Строение молекул и цвет. Единой теории цвета не существует. Од нако можно под метить некоторые закономерности, связывающие окраску со строение м молекул. Цвет связан с подвиж ностью электронов в молекуле вещества и с возможностью перехода электронов при поглощении энергии кванта све та на еще свободные уровни. Существуют различия принципиального характера меж ду механизмами возникновения цвета у металлов, неорга нических соединений и в органических молекулах. Хотя во всех случаях цвет возникает в результате взаимодействия квантов света с электронами в молекулах вещества, но так как состояние электронов в металлах и неметаллах, орга нических и неорганических соединениях различно, то и механизм появления цвета неодинаков. У металлов для цвета важна правильность кристаллической решетки и воз можность электронам относительно свободно двигаться по всему куску металла. Цвет большинства неорганических веществ обусловлен электронными переходами и соответ ственно переносом заряда от атома одного элемента к ато му другого. Основную, решающую роль играет в этом слу чае валентное состояние элемента, его внешняя электрон ная оболочка. Далеко не все органические вещества обладают цветом. Однако у тех веществ, которые имеют окраску, в структуре молекул есть принципиальное сходство. Все они, как пра вило, большие молекулы, состоящие из десятков атомов. Для воз никновения цвета имеют значение не электроны отдельных атомов, а сос тояние системы электронов, охватывающей вс ю молекулу ц еликом. Подвижность такой систе мы, ее способность легко изменять свое состояние под небольшим воздействием световых квантов и обусловли вает избирательное поглощение определенных волн из на бора, составляющего видимый свет. Чтобы понять зависимость цветности от строения, нуж но рассмотреть, в чем состоят особенности энергетического состояния электронов того или иного тип а молекул. Спектры поглощения и цвет неорганически х веществ Тот или иной цвет вещества означает, что из всего интервала 400-700 нм длин волн пили мого света им погло щаются какие-то определенные кванты , энергия которы х в общем-то неве лика. Из этого в свою очередь следует, что в молекулах окра шенных веществ энергетические уровни электронов довольно близко расположе ны друг к другу. Если разница Д Е велика, то употребляются д ругие кванты, несущие больше энергии, например, ультрафиолетовые. Такие ве щества, как азот, водород, фтор, благородные газы, ка жутся нам бесцветными. Кванты видимого света не погло щаются ими, так как не могут привести электроны на бо лее высокий возбужденный уровень. Если бы наши глаза способны были воспринимать ультрафиолетовые лучи, т о в таком ультрафиолетовом свете и водород, и азот, и инерт ные газы казались бы ним окрашенн ыми. Чем больше электронов в атоме, тем теснее друг к дру гу электронные уровни. Особенно хорошо, если в атоме есть незанятые электронами орбиты. В таком случае для перехода электрона из одного состояния в другое требуют ся кванты света уже с меньшей энергией, которую несут лучи видимой части спектра. Такие многоэлектронные га логены, как хлор, бром, иод, уже окрашены. Имеют ок рас ку оксиды азота NО 2 , N 2 О 3 и ковалентные соединения, на пример CuCl 2 , AlI 3 . Окраска молекул (рис. 1. ), состоящих из нескольких атомов, зависит от целого ряда факторов. Если действие этих факторов таково, что они сближают электронные уровни, то это способствует появлению или углублению окраски. Так бол ее тесное взаимод ействие атомов при переходе из газообразн ого в жидкое и далее твердое состояние может способствовать появлению или углублению цвета, особенно в тех случаях, когда у атомов есть незанятые электронами орбиты. Рис. 1. Окраска оксида азота ( IV ) исчезает при охлаждении (образуется димер N 2 O 4 ) и вновь появляется при нагре вании. Различие в характере вза имодействия сказывает ся на спектрах. Спектры поглоще ния простейших молекуляр ных соединений — га зов и веществ в газообразном со стоянии — состоят из не скольких серий узких полос (линий). Это значит, что из всего потока белого света они выбирают лишь некоторые фотоны, энергия которых как раз равна разнице между основным и " возбужденным " состояниями электро нов. В жидком и ос обенно твердом состоянии спектр становится по существу сплошным, так как из-за сильного взаимодействия близко расположенных атомов появляется много новых энергетических уровней электро нов и, следовательно, увеличиваются возможности новых электронных переходов, растет число уровней энергии мо лекул и ионов. В спектр входит большое число широких полос, простирающихся на несколько десятков наномет ров. Интенсивность полос и их различное наложение друг н а друга определяет итоговый цвет вещества. Ведь при раз личных сочетаниях основных цветов: красного, синего, зе леного или красного, желто го, с инего получа ются все другие цвета спек тра. Как правило, полосы по глощения у неорганических вещ еств начинаются в види мой области, а заканчиваются в ультрафиолетовой. Положение наиболее интенсивных по лос погло щения и определяет цвет (табл. 1. ). Таблица 1. Цвет вещества складывается из суммы отраженных волн (или прошедших вещество без задержки), причем интенсивность тех или иных волн может быть различна. Поэтому даже если спект р состоит из одних и тех же волн , но их относительная доля в спектре изменена, то мы видим вещества разного цвета. Лучи, комбинируясь в спектре друг с другом, дадут разную окраску. Вот пример. Кадмий и ртуть — элементы одной и той же подгруппы II группы пе риодичоской системы. Их атомы о тличаются друг от друга числом внутренни х электронов. Их сульфиды HgS и CdS сильно поглощают лучи фиолетовой части спектра и значительно слабее — красно-оранжевой (рис. 2. ). В результате, к азалось бы, незначительной разницы в отражении получается уже иная комбинация: суль фид кадмия оказывается желтым, а сульфид ртути — оранжевым. Рис.2. Разница в спек трах по глощения определяет цвет. На диаграмме приведены спектры нескольких веществ, у которых различна интенсивность отражения волн разных участк ов видимого света. На рисунке 3 указано, при каких соотношениях мы видим тот или иной цвет. В том случае, если кривые пересекаются, цвета взаимно " уничтожают " друг друга и мы видим только тот цвет, который остается. При отражении цвета с длиной волны 480 нм вещество синее, так как взаимно уничтожились красный и зеленый цвета. При 500 нм — зеленое, выше 600 нм — красное с желтоватым оттенком. Цветовое ощущение от разных ок расок (получаемое, например, при наложении цветных сте кол) воспринимается нами как суммарное . Рис. 3. Видимый цвет есть результат наложения основных цветов, соответствующих трем нервным центрам, создающих ощущение красного, зеленого и синего. Особенности твердого состояния неорганических красителей В первую очередь следует помнить, что неорганические красители, как природные, так и синтетические,— кристал лические тела. Особенностью их является упорядоченное расположение многих сотен и тысяч атомов, ионов или мо лекул. Различаются они как по типу входящих в твердое тело частиц, так и по типу химических связей между ними. Для того чтобы понять их структуру, рассмотрим на зна комых из школьного курса химии примерах особенности того или иного вида построения агрегатных состояний. В газообразном состоянии вещества характеризуются значительными расстояниями между частицами и малыми силами взаимодействия между ними. Они способны зани мать любой предоставленный объем, и их свойства в основ ном определяются поведением отдельных частиц. В жид ком же состоянии частицы веществ сближены на расст оя ния, соизмеримые с их размера ми, силы взаимодействия между частицами значительны. Частицы вещества объеди няются в крупны е агрегаты, в которых их взаимное расположение упорядоченное и движен ие носит колебательный характер (ближний порядок). На значительных расстоя ниях от центров агрегатов (дальний порядок) эта упорядоченность нарушается. Прочность связей между агрегатами частиц в жидкости невелика, поэтому в жидком состоянии вещество занимает о пределенный объем, но способно изменять форму под действием силы тяжести. Поведение веществ в этом состоянии определяет ся как свойствами частиц и их агрегатов, так и взаимодей ствиями между ними. В твердом состоянии возникает упоря доченное располо жение частиц ка к в ближнем, так и в дальнем порядках. Твердое вещество не только способно сохранять определен ный объем, но и неизменность формы под действием силы тяжести. Свойства вещества определяются к ак его элемен тарным составом, т ак и структурой. Взаимное располо жение частиц в твердом веществе характеризуется рас стоянием между центрами, вокруг которых они совершают колебательные движения. Упорядочен ное расположение атомов (рис. 4 ), многократно повторяющееся вдоль лю бой прямой линии, называется кристаллической решеткой. Рис. 4. Основные типы кристаллических решеток: а — гексагональная плотнейшая; б — кубическая гранецентрированная; в — кубическая объемноцентрированная; г — кристаллическая решетка ти па алмаза. В природе встречается значительное число форм кри сталлических решеток; их изучением занимается специаль ная область науки — кри сталлография. По характеру взаи модействия между частицами в решетках кристаллические вещества можно разделить на несколько основных групп. 1. Ионные кристаллы. В узлах решеток распо ложены разноименно заряженные ионы, электростатическое притяжение которых определяет характер твердого тела (например, КС l , NaCl ). 2. Атомные кристаллы. В узлах решеток - нейтральные атомы элементов, связанные за счет обобщест вления валентных электронов (например, алмаз). 3. Молекулярные кристаллы. В узлах реше ток — нейтральные молекулы, образую щие решетку за счет сил межмолекулярн ого взаимодействия (например, метал лический галлий, газы в твердом состоянии). 4. Полупроводниковые кристаллы. По характеру связи занимают промежуточное положение между атомными и ионными (например , Cu 2 O ). 5. Металлические кристаллы. В узлах ре шетки — ионы одного и того же металла, связанные между собой за счет полусвободных электронов, находящихся в общей для всех ионов зоне проводимости. Цвет металлов Цвет металлов зависит от того, волны какой длины они отражают. Из спе ктров, приведенных на рисунке 5 , видно, что белый блеск се ребра обусловлен равномер ным отражением почти все го набора видимых лучей. Золото красновато-желтое потому, что им отражается почти полностью длинновол новая часть видимого света и поглощаются голубые, си ние и фиолетовые лучи. А вот тантал и свинец лучше отражают длинноволновые лучи, поэтому они кажутся синеватыми. К серебристо-белому цвету висмута и кобальта примешивается розовый оттенок из-за разности в поглощении коротких и длинных лучей; как можно ви деть из рисунка, отражение постепенно уменьшается от длинных волн к коротким. Убедительными примерами вза имодействия света с электронами, при которых происходит перевод их на более высокий уровень и даже полный от рыв, являются полупроводники и фотоэлементы. В первом случае действие лучей способно вызвать перемещение электронов и появление тока, а во втором — вырвать их из металла. Рис. 5 . Спектры отражения металлов. Цвет металла зависит от того, какой длины световые в олны он поглощает и отражает: ко бал ьт — розовый, серебро — белое, з олото — желтое. Большинство неорганических веществ, обладающих цветом, так или иначе связано с ионами металлов, а сами металлы представляют один из типов простых веществ, имеющих цвет, то, по-видимому, логично будет рассмотреть зависимость цвета металла от его структуры. В периодической системе, начиная со II периода, метал лы расположены во всех группах с первой по восьмую. Естественно, что характер членов этих групп меняется от одной группы к другой и от периода к периоду. Однако несмотря на большое разнообразив свойств, у металлов есть качества, присущие всем металлическим веществам без исключения . Одной из за мечательных особенностей является наличие окрашенных соединений у всех переходных металлов. Зависимость окра ски от наличия свободных d -орбиталей на предвнешнем уровне атомов металла можно объяснить следу ющим об разом. Как известно, в d -подуровни имеется пять орбиталей. Они имеют раз ные, но сове ршенно опреде ленные положения в простр анстве . На каждой из этих п яти орбиталей может находиться в соответствии с принци пом Паули но дна электрона. Причем ес ли у атома (или иона) имеются пять или меньше электронов на d -подуровне, то каждый из них старается зан ять отдельную орбиталь. В этом случае их энергия наименьшая из всех воз можных. Если электронов становится больше пяти, то про исходит спаривание, сопровождающееся переходами элект ронов. Энергия таких переходов электронов соответствует энергиям квантов видимого света. Поглощение таких кван тов из солнечного б елого света и определяет цвет С u 2+ , Fe 2 + , Fe 3+ , C o 2+ , Ni 2+ , Cr 3 + , Mn 3 + , Mn 4 + , Mn 6 + , Mn 7 + других окрашенных ионов переходных элементов. Наполовину и менее заполненные внутренние электрон ные орбитали дают простор для переходов электронов. Атомы те же — окраска разная На состояние ионов в растворе оказывае т влияние внеш нее поле молекул растворителя. В кристаллах твердого вещества на атом или ион действует несколько его бли жайших соседей. Атомы и ионы в кристаллической решет ке беспрерывно совершают колебательные движения. При этом расстояние между соседними частицами становится то меньше, то больше равновесного. Это вызывает то бо лее сильное, то менее сильное взаимодействие их между собой, так как ядра атомов то сближаются, то удаляются друг от друга. Воздействие соседей на атом или ион при водит к нарушению в нем распределения положительного и отрицательного заряда. Появляются два полюса в мо лекуле (рис. 6 ), т. е . происходит ее поляризация. Рис. 6 . Поляризация молеку лы под действием соседних молекул. Если влияние полярной частицы достаточно ве лико, то соседний атом или ион начинае т деформироваться, т. е. прио бретает постоянное неравномерно е распределение электронной плотности вок руг ядра. Когда соседей до статочно много, то в резуль тате этого он испытывает многостороннюю поляриза цию, приводящую к много сторонней деформации. Она в сильно преувеличенном ви де показана на рисунке 7 . Возникающие дополнитель ные силы стяжения между ионами сказываются на вза имодействии атомов, состав ляющих кристаллическую решетку. Это влияние ме няет цвет вещества, если оно об разует несколько типов кри сталлов. Рис. 7. Многосторонняя де формация. Сера может иметь раз личный цвет от светло-жел того до темно-коричнев ого в зависимости от того, какова ее кристаллическая структу ра. Разнообразные аллотроп ные модификации фосфора: белый, желтый, красный, ко ричневый, фиолетовый, чер ный и ряд других (в общей сложности 11) — обладают разными физическими и химическими качествами. Ведь эт и качества, так же как и цвет, з ависят от состояния электронов. Одни и те же атомы, расположенные в прост ранстве иным образом, могут создать вещество — ди электрик или обладающее электропроводностью. Черный фосфор по своим свойствам напоминает графит: цветом, твердостью, устойчивостью на воздухе и некоторыми другими признаками. Только электрический ток черный фосфор проводит в гораздо меньшей степени, чем графит. Углерод являет еще один разительный пример изменения цвета и свойств в зависимости от аллотропной структуры. Это может быть прозра чный сверкающий гра нями алмаз и графит, который можно превратить в алмаз. Перемену цвета, вызванную изменением состояния электронов и связанную с перестройкой структуры, можно объяснить колебатель ным движением в кристалле. Допу стим, что частицы в кристалле закреплены неподвижно. В таком случае каждая из них испытывала бы строг о сим метричное влияние (рис. 8 , а). Появляющаяся деформа ция от разных соседей компенсировала бы друг друга, В действительности же в кристалле непрерывно соверша ются колебательные движения. Расстояния между части цами при таких колебаниях меняются, вызывая соответ ственно изменение распределения зарядов — поляризацию (рис. 8 , б). Если поляризующее действие соседей и соб ственная деформируемость ионов или атомов достаточны, то это скажется на состоянии электронов, которые будут уже воспринимать кванты видимого света. Рис. 8 . Влияние поляризации на положение атомов в кристалли ческой решетке. Если колебательные движения велики или усиливают ся, например нагреванием, то возникающая деформация увеличивает притяжение ионов и закономерный характер колебательн ого движения нарушается (рис. 8 , в). Проис ходит дальнейшее сближение, а это вызывает перестройку кристаллической структуры вещества. В результате такой перестройки может оказаться, что ион окружен соседями, расположенными уже на более близком расстоянии. А ино гда меняется и их число; одни из соседей стали ближе (тр и из четырех катионов на рис. 8 , в), а другие дальше, чем были прежде. Примерами образования таких соединений, имеющих разный цвет, являются желтая и оранжевая формы оксида свинца РЬО. Первой из них соответствует ромбическая конфиг урация, а второй — тетрагональна я. Влияние структуры ни цве т проявляется и в более сложных соединениях. Так, хромат свинца Р b С rO 4 может быть и темно-желтым (монокли ническая кристаллическая решетка), и светло-желтым (ромбическая структура). Сле довательно, приводящее к перемене окраски изменение пространственного расположения может происходить и с большой группой атомов. В хромате свинца это касается молекулы из шести атомов. Молекулы бесцветны, а вещество окрашено И все же в некоторых случаях цвет одного и того же вещества зависит вовсе не от структуры. Точнее, не от типа кристаллической решетки. Нет в природе таких веществ, чтобы их структура была совершенна. Человек пытается исправить эту природную «недоработку» и выращивает кристаллы, близкие к идеальным. Без таких кристаллов немыслима современная оптика. Однако природные кри сталлы поражают разнообразием цвета и его оттенков. В этом можно убедиться, если посмотреть на кристаллы даже таких простых веществ, как встречающиеся в земле поваренная соль или карбонаты. В окрестностях польского городка Велички есть соля ные разработки, где обширные коридоры и огромнейшие валы, вырубленные в Плас тах каменной соли, тянутся галереей на десятки кило метров. В нишах по бокам галереи можно видеть фигу ры, сделанные из соли, и удивительной формы крис таллы. Слабо освеще нные, они производят фантастиче ское впечатление. Иногда они окрашены в синий или фиолетовый цвет. Откуда бе рется эта окраска в гигант ской массе бесцветной соли? Цвет кристаллов, постро енных из бесцветных ионов и атомов, появляется в ре зультате нарушений идеаль ности кристаллической ре шетки. Не совершенства бывают нескольких в идов. Рис. 9 . Дефекты кристалличе ской структуры: образованно вакансии и появление атома между узлами кристалличес кой решетки. Во-первых, из-за неправильного расположения атомов, составляющих кристаллическую решетку (рис. 9 ). Атомы отсутствуют там, где они должны быть — в узлах кристал лической решетки; возникают незанятые места — вакан сии. Смещенные атомы могут появиться в промежутках между теми, которые сохраняют свое нормальное положе ние. В кристаллические несовершенства включаются и крупные нарушения порядка. Большинство кристалличе ских тел имеет мозаичное или блочное строение. Между такими блоками (зернами) правильное расположение во многих случаях нарушено. Размеры блоков чаще всего бывают от 1000 до 10000 атомных диаметров, а на их границах образуется область с неправильным расположением ато мов. Такие несовершенства обусловливают наличие в кри сталле центров окраски из-за того, что в этих местах нарушается нормальное взаимодействие электромагнитн о го поля, создаваемого ионами и электронами с электромаг нитным падающим потоком квантов. Подобный тип окра шенных соединений широко распространен в природе. Во-вторых, окраску бесцветных веществ определяет наличие атомов посторонних элементов и случайных при месей. Инородные атомы могут быть рассеяны по всему кристаллу или группироваться вместе. И в этом и в другом случае они искажают кристаллическую решетку. Синий или фиолетовый цвет бесцве тной каменной соли возни кает из за выделения под влиянием радиоактивного из лучения металлического натрия. Иногда наряду с хлори дом натрия в ней содерж атся и частицы других солей, ко торые нарушают структуру так же, как металлический натрий. Совсем недавно для всеобщего обозрения открыта Ново афонская пещера, поражающая своими размерами. В за лах, высота которых достигает 100 м, с потолка свеши ваются огромные сталактиты. Навстречу им со дна пещеры в виде столбиков поднимаются сталагмиты. Порой и те и другие соединяются вместе, образуя причудливой формы колонны. Убранство залов, подобно убранству подземных дворцов Хозяйки Медной горы из сказки П. П. Бажова, сверкает разноцветием. Откуда же берется эта фантазия красок ? Ведь основной составляющий компонент сталактитов и сталагмитов — кальцит, который является одной из двух кристаллических бесцветных форм карбона та кальция СаСОз. Цвет кристаллов вызван включениями посторонних молекул и ионов, часть из которых имеет соб ственную окраску. Ион ы и атомы натрия и калия придают подземным украшениям голубой, синий или фиолетовый оттенок; рубидий и цезий красный или оранжевый. Раз личные сочетания этих элементов образуют всю красоч ную полигамию кристаллов, образующих сталактиты, ста лагмиты, сталагматы. Цвет полярных молекул Когда катионы попадают в поле действия анионов, то воз никает взаимное влияние (рис. 10 ). Результаты зави сят от способности электронных оболочек ионов к дефор мации. Эта способность обусловлена природой иона и си лой, с которой данный ион может воздействовать на оболоч ки соседей. Как правило, ионы малого радиуса и большого положительного заряда деформируются слабо: очень креп ко в таком случае положительное ядро притягивает элек троны. Деформируемость и связанная с ней поляризация невелика и в том случа е, если внешняя электронная обо лочка иона подобна оболоч ке инертного газа, т. е. за вершено ее заполнение элек тронами. Если молекула состоит из ионов с заполненными элект ронными оболочками ( MgO , ZnS ), то возможность пере хода электрона практически исключена, так как ему, по просту говоря, некуда пере ходить. Тогда из всего спект ра видимого света молекула не отдает предпочтения ни одному участку. Такие моле кулы не имеют окраски. В растворе они бесцветны, а в твердом состоянии белые. К такому типу красящих веществ относятся оксид цинка, оксид магния, фосфат и сульфид цинка, сульфат бария. Как видите, это все соединения элементов II группы пери одической системы с полностью завершенными внутрен ними электронными оболочками. Подобные соединени я прямо могут служить неоргани ческими красителями — пигментами. В каче стве красите лей используются такие индивидуальные соединения, как, например, белила — оксид цинка или оксид титана ( IV ); чернь — это одно из аллотропных состояний углерода — сажа. Цвет может появиться лишь в том случае, если кати он с подуровнями, заполненными электронами, связан с анионом, способным к значительной поляризации, напри мер с тяжелыми ионами галогенов, таких, как Вг - или I - , некоторыми кислородсодержащими анионами PO 4 3- , AsO 4 3- и целым рядом других. Соли и оксиды металлов, имеющих атомы с незаполненными оболочками, в большинстве своем обладают окраской. Ионы металла и меют примерно тот же цвет, который присущ им в водном растворе: Си 2+ — голубой, Сг 3+ — зеленый и т. п. Существуют многочислен ные анионы, способные придавать окраску ионам, особен но если это ионы металлов побочных подгрупп. Так, на пример, желтый анион CrO 4 2- влияет на бесцветный катион серебра Ag + , что в результате реакции : 2 Ag + + CrO 4 2-
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Люся всю жизнь мечтала принять ванну с шампанским, а потом приняла водку с шампанским и успокоилась.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru