苯酚为什么遇三价铁离子会变成紫色?
苯酚遇三价铁离子显紫色是生成了六苯酚合铁离子[Fe(C6H5O)6]3-。反应方程式:6C6H5OH+FeCl3==可逆==H3[Fe(C6H5O)6]+3HCl。H3[Fe(C6H5O)6]叫六苯酚合铁(Ⅲ)酸,这种物质好像只能存在于强酸性环境中,不能分离。能反应的原因是因为,苯酚中含有烯醇式结构,能与三价铁离子反应显色。含有烯醇式结构的有机物都能与三价铁离子配合显色。
苯酚根离子与Fe3+形成了有颜色的络合物
名称一般称作三苯酚合铁,
苯酚与三氯化铁溶液混合,所得溶液显紫色6C6H5-OH
+Fe3+→[Fe(C6H5O)6]3-
+6H+,这是一个平衡体系。向溶液滴加稀硫酸后,紫色变浅,平衡向左移动;向溶液滴加浓的苯酚或三氯化铁溶液后,紫色加深,平衡向右移动;
苯酚和fecl3显色反应方程式是FeCl₃+6C₆H₅OH→H₃[Fe(C₆H₅O)₆]+3HCl。
苯酚是一种具有特殊气味的无色针状晶体,有毒,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂的重要原料,也可用于消毒外科器械和排泄物的处理,熔点43℃,常温下微溶于水,易溶于有机溶剂;小部分苯酚暴露在空气中被氧气氧化为醌而呈粉红色。遇三价铁离子变紫,通常用此方法来检验苯酚。
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苯酚有特殊臭味,极稀的溶液有甜味。腐蚀性极强。化学反应能力强。与醛、酮反应生成酚醛树脂、双酚A,与醋酐;水杨酸反应生成醋酸苯酯、水杨酸酯。还可进行卤代、加氢、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反应。
苯酚在通常温度下是固体,与钠不能顺利发生反应,如果采用加热熔化苯酚,再加入金属钠的方法进行实验,苯酚易被还原,在加热时苯酚颜色发生变化而影响实验效果。
以上内容参考来源:百度百科-苯酚
我们的生活中处处都充满着色彩:由绿变黄的银杏叶,由绿变红的香山红叶,切开的苹果会变黄,那么究竟什么是颜色呢?
由绿变黄的银杏叶(图片来源于网络)
由绿变红的香山红叶(图片来源于网络)
生物学家告诉我们,颜色是通过眼、脑和我们的生活经验所产生的一种对光的视觉效应,我们肉眼所见到的光线,是由波长范围很窄的电磁波产生的,不同波长的电磁波对不同的视锥细胞有着不同程度的刺激,不同的信号在大脑的处理下表现为不同的颜色,也就是说色彩是肉眼受到电磁波辐射能刺激后所引起的一种视觉神经的感觉。
叶子变黄是因为冬天叶绿素分解剩下了作为烃类物质的黄色的类胡萝卜素。类胡萝卜素作为叶绿体中的一类光合色素,包括胡萝卜素和叶黄素。相信大家都对它们耳熟能详。而红叶则是由液泡中的红色花青素造成的。花青素是一种水溶性色素,可以随着细胞液的酸碱改变颜色,细胞液呈酸性则偏红,细胞液呈碱性则偏蓝。花青素(anthocyanidin)是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一。花青素为植物二级代谢产物,在生理上扮演重要的角色。常见于花、果实的组织中及茎叶的表皮细胞与下表皮层。酸碱指示剂紫色石蕊试液使用的就正是花青素。
变黄的苹果(图片来源于网络)
那么变黄的苹果呢?这是因为二价铁被氧化为三价铁,而体现出的颜色。还记得中学老师强调过的二价铁离子绿色,三价铁离子黄色,铜离子蓝色么?其实那是不正确的,多数时候金属元素的简单离子都是无色的,其配合物才能体现出多种多样的颜色。这是由于配位改变了金属离子的能级,从而使其位于可见光范围内这才有了我们所看到的离子颜色。
用于检验水的无水硫酸铜是白色的晶体而吸水后则变为蓝色,这正是因为水合铜离子是蓝色的。而稀的氯化铜溶液呈蓝色,浓的氯化铜溶液呈绿色,则是由于氯合铜离子是黄色的,两种配合物的优势差异不明显,因此氯合铜离子和水合铜离子同时存在使得溶液显现出绿色。
与铜的情况不同的是,水合铁离子是紫色的。而黄色则是红色的氢氧化铁和氧化铁极稀时所体现出来的。由于氢氧化铁不稳定,易脱水形成水合氧化铁,因此促进了三价铁离子的水解平衡正移,使得红色的氢氧化铁具有很大的优势,成为溶液中三价铁的主要存在形式,所以让溶液显现出黄色。
那么科学家们是如何发现少量又不易观察的紫色的呢?这就与配合物显色的机理有关了。不同配体中的同种原子对能级的影响是相似的,因此配体中同样由氧原子进行配位水合铁离子和苯酚合铁离子的颜色应该是相似的。而铁离子遇苯酚变紫,由此我们就可以推测出水合铁离子也应是紫色的,后续的实验也证明了水合铁离子确实是紫色的。
说到物质的颜色,那么就不得不提起一种元素钒。钒是一种银白色金属,原子序数23,原子量50.9414,体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。钒的熔点很高,常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。有延展性,质坚硬,无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。在空气中不被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。
钒先后被两次发现。第一次是在1801年由墨西哥城的矿物学教授节烈里瓦发现的。他发现,在亚钒酸盐样本中,由于这种新元素的盐溶液在加热时呈现鲜艳的红色,所以它被取名为“爱丽特罗尼”,即“红色”的意思,并将它送到巴黎。然而,法国化学家推断它是一种被污染的铬矿石,所以没有被人们公认。第二次发现是在1830年,瑞典化学家塞夫斯特伦( Sefstrom N G,1787-1845。)在研究斯马兰矿区的铁矿时,用酸溶解铁,在残渣中发现了钒。
钒(图片来源于网络)
钒是典型的由配离子显现颜色的金属元素,酸碱度不同时,同一价态的钒有不同的形态,能显现出不同的颜色,而不同价态的钒同样也具有着不同的颜色。钒的化合物有绿的、红的、黑的、黄的。二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是红色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水。正是因为钒的化合物具有着这样丰富的颜色,因此科学家以古希腊神话中彩虹女神Vanadis的名字为钒命名为Vanadium。
自然界中还有着更多更丰富的色彩,认真观察的话,相信你的生活也一定会像钒一样丰富多彩。
出品:科普中国
制作:北京交通大学 王金明
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高锰酸根:紫色
锰酸根:墨绿色
重铬酸根:橙红色
铬酸根:柠檬黄色
Cu2+:蓝色/绿色
Fe3+:黄褐色
Fe2+:淡绿色
Ni2+:绿色
Cr3+:绿色/蓝色
Mn2+:淡粉色
Co2+:粉红色
[Fe(SCN)6]3-:血红色
苯酚合铁络离子:紫堇色
以下是一些物质的颜色:
黄色:
AgI、Ag3PO4、P4(黄磷)、溴水(黄--橙)、FeS2、Al2S3、甲基橙在弱酸性、中性或碱性环境中、某些蛋白质加硝酸。
淡黄色:
S、Na2O2、T N T、PCl5、AgBr、浓 HNO3(混有NO2)、浓 HCl(混有Fe3+)、硝基苯(溶有NO2)。
灰黄色:Mg3N2
棕黄色:
FeCL3溶液、碘水(深黄--褐)
黑色:
CuS、Ag2S、Cu2S、PbS、HgS(黑色或红色)、FeS、FeO、Fe3O4、MnO2、CuO、Ag2O、I2(紫黑)、Si(灰黑)、C、Ag、KMnO4(紫黑)、石油
绿色:
CuCl2溶液、Cu2(OH)2CO3、FeSO4/7H2O(浅绿)、F2(浅黄绿)、Cl2(黄绿)、氯水(浅黄绿)
红色:
CuO、Cu、Fe(SCN)2+、甲基橙在酸性环境中、紫色石蕊试液在酸性环境中、酚酞在碱性环境中、品红试液、红磷(暗红)、Br2(深红棕)、Br2在CCl4溶液中(紫红)、苯酚被空气氧化(粉红)
棕色:
固体FeCl3、固体CuCl2、NO2(红棕)、Fe2O3(红棕)
紫色:
KMnO4溶液、I2在CCl4溶液中
灰色:
As、Sn、Fe3C
褐色:
碘酒、2Fe2O3/3H2O、Fe(OH)3(红褐)
蓝色:
CuSO4/5H2O、Cu(OH)2、淀粉遇碘、紫色石蕊试液在碱性环境中,Cu2+的稀溶液
Fe(OH)3红褐色沉淀 Fe2O3红(棕)色 Fe2(SO4)3、FeCl3 、Fe(NO3)3溶液(即Fe3+的溶液)黄色FeSO4 、FeCl2 、Fe(NO3)2、(即Fe2+)浅绿色 Fe块状是白色的,粉末状是黑色,不纯的是黑色
Cu(OH)2蓝色沉淀 CuO黑色 CuCl2、 Cu(NO3)2、 CuSO4溶液(即Cu2+的溶液)蓝色无水CuSO4是白色 CuSO4�6�15H2O是蓝色 Cu(紫)红色
BaSO4、AgCl是不溶于 HNO3的白色沉淀
CaCO3 BaCO3是溶于HNO3 的白色沉淀
KClO3白色 KCl白色 KMnO4紫黑色 MnO2黑色 Cu2(OH)2CO3绿色
高中化学常见物质的颜色和状态
1、黑色固体:石墨、炭粉、铁粉、FeS、CuS、CuO、MnO2、Fe3O4
2、红色固体:Cu、Cu2O、Fe2O3 、HgO、红磷 3、淡黄色固体 :S、 Na2O2、 AgBr
4.紫黑色固体:KMnO4、I2 5、黄色固体: AgI 、Ag3PO4
6、绿色固体: Cu2(OH)2CO3 7、蓝色晶体:CuSO4·5H2O
8 、蓝色沉淀 Cu(OH)2 9、红褐色沉淀: Fe(OH)3
10、白色固体:MgO、P2O5、CaO、 NaOH、Ca(OH)2、KClO3、KCl、Na2CO3、NaCl、无水CuSO4;铁、镁为银白色(汞为银白色液态)
11、溶液的颜色:凡含Cu2+的溶液呈蓝色;凡含Fe2+的溶液呈浅绿色;凡含Fe3+的溶液呈棕黄色,MnO4-溶液为紫红色,其余溶液一般无色。
12、不溶于酸的白色沉淀: BaSO4 、AgCl
13、不溶于水的白色沉淀 CaCO3 (溶于酸)、BaCO3(溶于酸)、Al(OH)3、 Mg(OH)2 等
14、(1)具有刺激性气体的气体:NH3、SO2、HCl(皆为无色)
(2)无色无味的气体:O2、H2、N2、CO2、CH4、CO(剧毒)
(3) 红棕色气体: Br2(气体) NO2
(4)黄绿色气体:Cl2
(5)臭鸡蛋气味气体:H2S
15、 具有刺激性气味的液体:盐酸、硝酸、醋酸、酒精
16、有毒的: 气体:CO SO2 H2S 液体:CH3OH 固体:NaNO2 CuSO4(可作杀菌剂 ,与熟石灰混合配成天蓝色的粘稠状物质——波尔多液)
中学常见物质颜色归纳
1. 单质
化学式 颜色 化学式 颜色 化学式 颜色
Cu 紫红 Au 黄 S 黄
B 黄或黑 F2 淡黄绿 C(石墨) 黑
Cl2 黄 Br2 红棕 C(金刚石) 无
Si 灰黑 I2 紫黑 P 白、黄、红棕
2.氧化物
化学式 颜色 化学式 颜色 化学式 颜色
NO2 棕红 ClO2 黄 Na2O2 浅黄
K2O 黄 Pb3O4 红 MnO 绿
化学式 颜色 化学式 颜色 化学式 颜色
CuO 黑 MnO2 黑 Ag2O 棕黑
FeO 黑 ZnO 白 Fe3O4 黑
Hg2O 黑 Fe2O3 红棕 HgO 红或黄
Cu2O 红
3.氧化物的水化物
化学式 颜色 化学式 颜色 化学式 颜色
Fe(OH)3 红褐 HNO2溶液 亮蓝 CU(OH)2 蓝
4.盐
化学式 颜色 化学式 颜色 化学式 颜色
CuFeS2 黄 ZnS 白 Ag2S 黑
FeS 黑棕 FeS2 黄 Sb2S3 黑或橙红
HgS 红 PbS 黑 CuS 黑
Cu2S 黑 FeCl3·6H2O 棕黄 FeSO4 9H20 蓝绿
Fe2(SO4)3 9H2O 棕黄 Fe3C 灰 FeCO3 灰
Ag2CO3 黄 Ag3PO4 黄 CuCl2 棕黄
AgF 黄 CuCl2 7H2O 蓝绿 AgCl 白
CuSO4 白 AgBr 浅黄 CuSO4 5H2O 蓝
AgI 黄 Cu2(OH2)CO3 暗绿
5.盐溶液中离子特色:
化学式 颜色 化学式 颜色 化学式 颜色
Cu2+ 蓝 MnO4- 紫红 [CuCl4]2- 黄
Cr2O72- 橙红 Fe2+ 浅绿 Fe3+ 棕黄
6.非金属互化物
物质 颜色 物质 颜色 物质 颜色
氯水 黄绿 溴水 黄-橙 碘水 黄褐
溴的有机溶液 橙红-红棕 I2的有机溶液 紫红
7.其它:蛋白质遇浓 变黄、 遇淀粉变蓝、 T N T 淡黄 、 遇酚酞溶液变紫 谢谢采纳。
苯酚遇三价铁离子显紫色是生成了六苯酚合铁离子[Fe(C6H5O)6]3-.反应方程式:6C6H5OH+FeCl3==可逆==H3[Fe(C6H5O)6]+3HCl.H3[Fe(C6H5O)6]叫六苯酚合铁(Ⅲ)酸,这种物质好像只能存在于强酸性环境中,不能分离.能反应的原因是因为,苯酚中含有烯醇式结构,能与三价铁离子反应显色.含有烯醇式结构的有机物都能与三价铁离子配合显色.