Номер 8, страница 49 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава I. Строение веществ. Параграф 9. Дисперсные системы. Примените свои знания - номер 8, страница 49.

Условие.

8. Чем вызван эффект Тиндаля? Расскажите, где можно его наблюдать.

Решение.

Решение 2.

Чем вызван эффект Тиндаля?

Эффект Тиндаля — это оптическое явление, представляющее собой рассеяние света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Он вызван наличием в среде (например, в газе или жидкости) взвешенных частиц, размер которых сравним с длиной волны видимого света (обычно в диапазоне от 1 до 1000 нанометров). Такие системы называют коллоидными или грубодисперсными.

Механизм явления заключается в следующем:

• В истинных растворах (например, соль в воде) частицы растворенного вещества (ионы, молекулы) очень малы и не способны заметно рассеивать свет. Поэтому, если пропустить луч света через такой раствор, его путь не будет виден сбоку.
• В коллоидных растворах (например, молоко, туман, дым) частицы дисперсной фазы значительно крупнее. Когда свет падает на такую частицу, она поглощает энергию и тут же переизлучает ее во всех направлениях. Этот процесс и называется рассеянием.
• В результате рассеяния на множестве частиц путь светового луча становится видимым сбоку в виде светящегося конуса или полосы (так называемый конус Тиндаля).

Важной особенностью эффекта Тиндаля является его зависимость от длины волны света. Согласно теории рассеяния, коротковолновый свет (синий, фиолетовый) рассеивается гораздо интенсивнее, чем длинноволновый (красный, оранжевый). По этой причине рассеянный свет, наблюдаемый под углом к лучу, часто имеет голубоватый оттенок, а свет, прошедший сквозь среду и наблюдаемый по направлению луча, наоборот, приобретает красноватые тона, так как синяя часть спектра была рассеяна в стороны.

Ответ: Эффект Тиндаля вызван рассеянием света коллоидными частицами (или другими мелкими частицами), взвешенными в прозрачной среде. Размер этих частиц должен быть сопоставим с длиной волны света, что делает видимым путь светового луча в такой среде.

Расскажите, где можно его наблюдать.

Эффект Тиндаля — широко распространенное явление, которое можно наблюдать в самых разных ситуациях:

• Природные явления:
  • Лучи солнца, пробивающиеся сквозь облака или листву деревьев в лесу. Их видимость обусловлена рассеянием света на капельках воды в тумане или на частицах пыли в воздухе.
  • Голубой цвет дыма. Мельчайшие твердые частицы в дыму рассеивают преимущественно синий свет.
  • Голубой цвет глаз. У людей с голубыми глазами в радужной оболочке нет синего пигмента. Цвет возникает из-за эффекта Тиндаля — рассеяния света на коллоидных частицах белка в строме радужки.
  • Яркое свечение тумана или облаков.
• Бытовые ситуации и техника:
  • Свет автомобильных фар в тумане, во время снегопада или в пыли.
  • Луч света от проектора в темном запыленном или задымленном помещении (например, в кинотеатре).
  • Пропускание луча лазерной указки через стакан с водой, в которую добавлена капля молока, немного муки или мыла. В чистой дистиллированной воде луч не будет виден, а в коллоидном растворе его путь станет отчетливым.
  • Многие пищевые продукты являются коллоидными системами, например, молоко, кисель, желе, майонез.
• В науке:
  • В химии эффект Тиндаля является качественным тестом, позволяющим отличить истинные растворы от коллоидных.
  • В нефелометрии и турбидиметрии — методах количественного анализа, основанных на измерении интенсивности рассеянного или прошедшего света для определения концентрации взвешенных частиц.

Ответ: Эффект Тиндаля можно наблюдать повсеместно: это лучи солнца в туманном лесу, свет фар в тумане, голубой цвет дыма и некоторых глаз, видимый луч проектора в пыльном воздухе, а также при пропускании света через коллоидные жидкости, такие как разбавленное молоко или мыльный раствор.