有色離子

顏色是物體發出或反射不同波長的電磁波決定的，是人類的視覺的感受，某些離子呈現出不同的顏色，是其內在化學特性決定的。

基本介紹

• 中文名：有色離子
• 類型：物理化學術語
• 定義：呈現不同顏色的離子

常見離子

有色離子（Colored ion）

在水溶液中，有些離子是有色的。

常見的有色離子有：

有色離子的顏色

Cu²⁺ 銅離子-----------藍色

Fe²⁺ 亞鐵離子-----------淺綠色

Fe³⁺ 鐵離子 -----------淡紫色（溶液中一般呈現棕黃色）

Mn²⁺ 錳離子-----------淺粉色

Co²⁺ 鈷離子-----------粉色

Ni²⁺鎳離子---------綠色

Cr²⁺亞鉻離子 -----------藍綠色

Cr³⁺鉻離子 -----------綠色

Cd²⁺ 鎘離子 -----------藍綠色

Au³⁺ 金離子--------金黃色

MnO₄^- 高錳酸根離子 ----------紫紅色

MnO₄^2- 錳酸根離子 ---------墨綠色

CrO₄^2-鉻酸根離子 ---------黃色

Cr₂O₇^2-重鉻酸根離子 --------橙色

[Fe(SCN)]²⁺ 硫氰合鐵絡離子------血紅色

[CuCl₄]^2- 四氯合銅絡離子--------黃色

Fe3+遇到SCN-時的顏色--------血紅色

有色物質

1. 有色氣體：Cl₂（黃綠色）、NO₂、Br₂（氣）紅棕色

2. 液體：Br₂（紅棕色）

3. 有色固體：紅色Cu、Cu₂O、Fe₂O₃

紅褐色：Fe(OH)₃

綠色：Cu₂(OH)₂CO₃,FeSO₄*7H₂O

藍色：Cu(OH)₂,CuSO₄*5H₂O

黑色：CuO,FeS,CuS,MnO₂,C,FeO,Ag₂S

淺黃色：S,AgBr

黃色：AgI,Ag₃PO₄

4. 有色溶液：Cu²⁺（藍色）、Fe²⁺（淺綠色）、Fe³⁺（黃色）、MnO₄^-（紫紅色）、溴水（橙色）。

5. 焰色反應：Na⁺（黃色）、K⁺（紫色）

6. 使品紅褪色的氣體：SO₂（加熱後又恢復到紅色）、Cl₂（加熱後不恢復紅色）

顏色變化的反應:

1.蛋白質遇硝酸變黃(如做實驗時,被某液體濺到皮膚上,皮膚變黃)

2.酚類遇Fe³⁺顯紫色

3.Fe³⁺遇SCN-呈現血紅色

4.Fe²⁺（淺綠色或灰綠色）遇比較強的氧化劑變成Fe³⁺(黃色)

5.Fe(OH)₂(白色),在空氣或溶液中會迅速變為灰綠色沉澱,最後變為Fe(OH)₃紅褐色沉澱.

6.白色無水硫酸銅溶於水會變藍

7.澱粉遇碘變藍

8.氧化漂白:次氯酸HClO(氯氣通到濕潤的有色布條,使有色布條褪色,其實是氯氣與水生成 次氯酸HClO,而次氯酸HClO具有強氧化性使布條褪色)，臭氧O₃，雙氧水H₂O₂等都可使高錳酸鉀溶液褪色

9.二氧化硫通入品紅溶液，品紅溶液褪色，但非氧化漂白，再加熱品紅溶液,顏色恢復.

10.不飽和烴(如烯烴，炔烴等)會使溴水或高錳酸鉀溶液褪色(與溴發生加成反應，還原高錳酸鉀)

11.苯酚(固體)在空氣中露置被氧氣氧化變為粉紅色

12.2NO(無色)+O₂=2NO₂(紅棕色)

13. NO₂(紅棕色)=N₂O₄(無色) (由於技術有限,這裡的等號應為可逆號)(正反應條件是加壓,逆反應條件反之)

14.黑色氧化銅CuO會與還原性物質（如氫氣H₂，一氧化碳CO，碳C等）反應生成紅色的銅Cu。

15.醛基與銀氨溶液反應生成光亮的銀鏡 (反應要在水浴中進行)

16.醛基與新制氫氧化銅懸濁液反應,反應現象是藍色絮狀沉澱(Cu(OH)₂)到磚紅色沉澱(Cu₂O)

17.無機反應(沉澱或有色離子) CH₃COO^-與 Pb²⁺ Ba²⁺與SO₄^2-Ba²⁺與SO₃^2-Sn²⁺與SO₄^2- Ag⁺與Cl^- Hg⁺(Hg₂Cl₂) 與Cl^- 等等都是生成白色沉澱

18. Cu²⁺與鹼生成Cu(OH)₂藍色沉澱.

19.Fe²⁺與鹼生成Fe(OH)₂,但它易被氧化,所以實驗現象中沒有我們期望的白色沉澱,而是灰綠色沉澱,過一段時間最終形成Fe(OH)₃紅褐色沉澱.

20.Fe³⁺與鹼生成Fe(OH)₃紅褐色絮狀沉澱

21.溴蒸汽呈紅棕色

22.液溴呈深紅色

23.溴的四氯化碳呈橙紅色

24.碘單質呈紫黑色

25.碘蒸氣呈紫紅色

26.碘的四氯化碳呈紫紅色

27.氯氣呈黃綠色

28.氟氣呈淡黃色

亞鐵離子

物質特性

在化學上面叫亞的物質的化學價一定比其的最高的化學價低 但是不一定是處於中間的化學價（如氯的化學價就有-1 0 +1 +3 +5 +7化學價 +7價為它的最高的化學價 只有+3才被稱為亞）

注意：亞鐵鹽水溶液大多為淺綠色，但是氫氧化亞鐵[Fe(OH)₂]為難溶於水的白色固體。

成熟濾層的接觸氧化除鐵速率

水中的亞鐵離子在成熟濾層中被去除，經歷以下諸步驟：亞鐵離子由水中向濾料表面擴散；亞鐵離子被濾料表面的活性濾膜吸附；被吸附的亞鐵離子水解並被氧化，生成高鐵氫氧化物——鐵質活性濾膜。上述諸步驟中，反應速度最慢者將成為除鐵速率的控制步驟。實驗表明，亞鐵離子向濾料表面擴散可能是除鐵速率的控制因素。實驗還表明，濾料上活性濾膜只以外表面吸附水中的亞鐵離子。

根據菲克定律，亞鐵離子向濾膜表面擴散時，擴散速率與水中和濾膜表面的亞鐵離子濃度差(C-C’)成正比，與濾膜表面的邊界層厚度σ成反比。如果將擴散速率作為除鐵速率，並認為C’很小可忽略不計，則

-dc/dt=DS/D(C-C’)≈DS/σ·C　(1)

式中　t——時間，t=ml/u；

l——濾層的厚度；

m——濾層孔隙度；

u——濾速；

D——擴散係數；

S——單位體積濾層中濾膜的外表面積，S=6a(1-m)/d；

d——濾料粒徑；

a——濾料的形狀係數；

σ——邊界層厚度；

C’——濾膜表面上的亞鐵離子濃度。

將上列各參數代入式(1)得

-dc/dι=βC　(2)

β=6Dam(1-m)/ σdu　(3)

式中β稱為濾層的接觸催化活性係數。

當水在濾層中呈層流狀態流動時，可以認為邊界層厚度為一定值(σ=const)。

Fe(OH)₂沉澱時的pH：Fe²⁺從開始沉澱到沉澱完全時溶液的pH（常溫下）：7.6~9.6。
Fe(OH)₂氧化為為Fe(OH)₃的顏色變化：Fe(OH)₂沉澱氧化為為Fe(OH)₃時顏色變化為白色到灰綠色再到紅褐色。

Fe(OH)₂實驗：

在實驗室中如果想製取Fe(OH)₂，可以以FeCl₂和NaOH為原料。先煮沸FeCl₂和NaOH溶液,再用長滴管吸入NaOH溶液並將其伸入FeCl₂溶液液面以下，就可製得Fe(OH)₂。