Номер 11, страница 195 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 5. Химические реакции в водных растворах. Параграф 28. Соли в свете теории электролитической диссоциации - номер 11, страница 195.

Условие.

11. Как вы думаете, почему некоторые соли окрашены? Приведите примеры окрашенных солей. Какой из ионов придаёт этим солям цвет?

Решение.

Решение 2.

Почему некоторые соли окрашены?

Некоторые соли окрашены, потому что они способны поглощать световые волны определенной длины в видимой части спектра. Цвет, который мы видим, является результатом смешения световых волн, которые вещество отражает или пропускает. Способность поглощать видимый свет обычно связана с наличием в составе соли ионов переходных металлов или сложных (комплексных) анионов. У этих ионов есть электроны, которые могут переходить на более высокий энергетический уровень, поглощая при этом квант света (фотон) с определенной энергией, соответствующей цвету. Соли, образованные ионами элементов главных подгрупп (например, $NaCl$, $CaCO_3$), как правило, белые, так как для возбуждения их электронов требуется энергия, соответствующая ультрафиолетовому излучению, невидимому для человеческого глаза.

Примеры окрашенных солей

• Медный купорос (пентагидрат сульфата меди(II)) $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ – синий.
• Хлорид железа(III) $FeCl_3$ – желто-коричневый.
• Перманганат калия $KMnO_4$ (марганцовка) – темно-фиолетовый.
• Дихромат калия $K_2Cr_2O_7$ – оранжевый.
• Сульфат никеля(II) $NiSO_4$ – зеленый.

Какой из ионов придаёт этим солям цвет?

Цвет соли может быть обусловлен как катионом, так и анионом.

1. Окрашенные катионы. Чаще всего это катионы d-элементов (переходных металлов), имеющие незавершенные d-подуровни:

• $Cu^{2+}$ – ион меди(II), придает солям голубой или синий цвет.
• $Fe^{3+}$ – ион железа(III), придает солям желто-коричневые оттенки.
• $Fe^{2+}$ – ион железа(II), придает солям бледно-зеленый цвет.
• $Ni^{2+}$ – ион никеля(II), придает солям зеленый цвет.
• $Co^{2+}$ – ион кобальта(II), придает солям розовый или синий цвет.

2. Окрашенные анионы. Это сложные анионы, часто содержащие переходный металл в высокой степени окисления:

• $MnO_4^{-}$ – перманганат-ион, фиолетовый.
• $Cr_2O_7^{2-}$ – дихромат-ион, оранжевый.
• $CrO_4^{2-}$ – хромат-ион, желтый.

В солях типа перманганата калия ($KMnO_4$) катион $K^{+}$ бесцветен, а всю окраску определяет анион $MnO_4^{-}$. В солях типа сульфата меди(II) ($CuSO_4$) анион $SO_4^{2-}$ бесцветен, а окраску определяет катион $Cu^{2+}$.

Ответ: Некоторые соли окрашены из-за присутствия в их составе ионов (чаще всего катионов переходных металлов или некоторых сложных анионов), которые поглощают часть видимого света. Примерами являются $CuSO_4$ (голубой), $KMnO_4$ (фиолетовый), $FeCl_3$ (желто-коричневый). В зависимости от соли, цвет может придавать либо катион (например, $Cu^{2+}$ в сульфате меди), либо анион (например, $MnO_4^{-}$ в перманганате калия).