✔ вопрос (3), страница 160 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Глава 4. Знакомство с материалами. §25. Стекло. Вопросы перед параграфом - страница 160.

Условие.

✓ Почему одни стекла не имеют цвета, а другие окрашены?

Решение.

Решение 2.

Цвет любого прозрачного объекта, в том числе и стекла, определяется тем, какие длины волн видимого света он пропускает, а какие поглощает. Белый свет, например солнечный, является смесью всех цветов радуги, то есть всех длин волн видимого спектра.

Бесцветные стёкла. Обычное оконное или посудное стекло, которое мы называем бесцветным, состоит в основном из диоксида кремния ($SiO_2$) с добавками оксида натрия ($Na_2O$) и оксида кальция ($CaO$). В чистом виде эта комбинация веществ практически полностью прозрачна для всего видимого спектра света. Это означает, что стекло пропускает световые волны всех цветов (от красного до фиолетового) примерно одинаково. Когда белый свет проходит сквозь такое стекло, его спектральный состав не меняется, и наш глаз воспринимает стекло как не имеющее цвета. Стоит отметить, что абсолютно бесцветное стекло получить очень сложно, так как в сырье почти всегда есть примеси, чаще всего оксиды железа, которые придают стеклу лёгкий зеленоватый или голубоватый оттенок, заметный на торце.

Окрашенные стёкла. Чтобы придать стеклу цвет, в его состав на стадии плавления целенаправленно вводят специальные химические соединения, как правило, оксиды, сульфиды или соли переходных металлов, а также некоторые другие элементы. Эти добавки действуют как светофильтры: они избирательно поглощают свет в определенной части видимого спектра. Цвет, который мы видим, — это цвет тех световых волн, которые не были поглощены и прошли сквозь стекло. Например:

• Добавление оксида кобальта ($CoO$) заставляет стекло поглощать свет в жёлто-оранжевой части спектра. В результате мы видим проходящий синий свет, и стекло кажется синим.
• Оксиды железа($II$) ($FeO$) или оксид хрома($III$) ($Cr_2O_3$) поглощают лучи в красной и синей частях спектра, поэтому стекло приобретает зелёный цвет.
• Для получения знаменитого рубиново-красного цвета в стекло вводят коллоидные частицы золота или соединения селена ($Se$). Эти добавки поглощают сине-зелёные лучи, пропуская красные.
• Фиолетовый цвет стеклу придаёт оксид марганца ($MnO_2$).

Таким образом, фундаментальное различие между бесцветными и окрашенными стеклами заключается в их химическом составе и, как следствие, в их оптических свойствах по отношению к видимому свету.

Ответ: Различие между бесцветными и окрашенными стёклами определяется их химическим составом. Бесцветные стёкла имеют состав, который равномерно пропускает все длины волн видимого света. Окрашенные стёкла содержат специальные добавки (красители, например, оксиды металлов), которые избирательно поглощают свет определённых цветов, пропуская лишь оставшуюся часть спектра, которую мы и воспринимаем как цвет стекла.