Номер 5, страница 166 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Глава 4. Знакомство с материалами. §25. Стекло. Вопросы и задания - номер 5, страница 166.

Условие.

5. Какие ионы придают стеклу окраску?

Решение.

Решение 2.

Окраска стекла достигается путем добавления в стеклянную массу оксидов различных металлов. В процессе варки стекла эти оксиды диссоциируют, и образующиеся ионы металлов, в основном переходных, встраиваются в кремнеземную сетку. Эти ионы обладают способностью избирательно поглощать свет в видимой части спектра. Цвет, который мы видим, является дополнительным к поглощенному. Таким образом, именно ионы металлов, их валентное состояние и окружение в структуре стекла определяют конечный цвет стеклянного изделия.

Ниже приведен список основных ионов, используемых для окрашивания стекла, и соответствующие им цвета:

• Синий и голубой: Окраску придают ионы кобальта($II$) $Co^{2+}$ (насыщенный синий, известный как "кобальтовое стекло") и ионы меди($II$) $Cu^{2+}$ (голубой, бирюзовый).
• Зеленый: Различные оттенки зеленого получают с помощью ионов железа($II$) $Fe^{2+}$ (бутылочный зеленый), ионов хрома($III$) $Cr^{3+}$ (от желто-зеленого до изумрудного) и ионов меди($II$) $Cu^{2+}$.
• Желтый и коричневый (янтарный): Желтые и коричневые оттенки создаются благодаря ионам железа($III$) $Fe^{3+}$ в сочетании с ионами серы $S^{2-}$, образующими железо-серный комплекс. Также для получения желтого цвета используют сульфид кадмия $CdS$.
• Красный и розовый: Рубиново-красный цвет получают при помощи коллоидных частиц золота $Au$ или соединений селена (например, сульфоселенида кадмия). Ионы меди($I$) $Cu^{+}$ в виде оксида $Cu_2O$ также дают красный цвет ("медный рубин"). Розовые и сиреневые оттенки придают ионы неодима $Nd^{3+}$ или эрбия $Er^{3+}$.
• Фиолетовый и пурпурный: Эти цвета достигаются за счет введения ионов марганца ($Mn^{2+}$, $Mn^{3+}$). В зависимости от состава стекла и степени окисления марганца цвет может варьироваться от розового до глубокого фиолетового. Ионы неодима $Nd^{3+}$ также могут придавать стеклу фиолетовый оттенок, меняющийся в зависимости от освещения.
• Белый (глушеный/молочный): Для получения непрозрачного белого стекла используются соединения, которые не растворяются в стекломассе, а образуют взвесь мелких кристаллических частиц, рассеивающих свет. К ним относятся оксид олова($IV$) $SnO_2$, фторид кальция $CaF_2$ или фосфат кальция $Ca_3(PO_4)_2$.

Ответ:

Окраску стеклу придают ионы различных металлов, в основном переходных (d-элементов), которые вводятся в состав стекла в виде оксидов. Наиболее распространенными являются ионы кобальта ($Co^{2+}$) для синего цвета, железа ($Fe^{2+}$, $Fe^{3+}$) и хрома ($Cr^{3+}$) для зеленого и коричневого, марганца ($Mn^{2+}$, $Mn^{3+}$) для фиолетового, а также соединения селена, меди и коллоидные частицы золота для красных оттенков.