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在很多教辅书中,硫沉淀一般被描述成淡黄色沉淀,而在人教版《化学必修二》“实验活动7 化学反应速率的影响因素”中,明确说明“利用反应
Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂+S↓+H₂O
生成的硫使溶液出现乳白色浑浊,比较浑浊现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。”
这是怎么一回事呢?
初始阶段
当Na₂S₂O₃与酸H₂SO₄反应时,生成的硫原子会先聚集成较小的颗粒,这些颗粒的直径通常在1~100纳米范围内,以无定形(非晶态)形式快速析出,形成类似胶体的分散体系。
这些尺寸极小的硫颗粒对光线的散射作用较强,使得沉淀看起来呈现乳白色。因为较小的颗粒对各种波长的光散射较为均匀,更接近白光的散射效果,所以视觉上呈现出乳白色。
在“实验1:比较浓度对化学反应速率的影响”中,的确观察到的是乳白色沉淀:
此时用激光笔照射反应液,可观察到现明显光路,即丁达尔效应。
聚集阶段
随着反应的进行或静置时间的延长,硫颗粒可能会逐渐聚集形成较大的聚集体,此时沉淀就会呈现出典型的淡黄色。
在加热条件下,可加快硫颗粒的聚集,较快观察到黄色沉淀。
在“实验2:比较温度对化学反应速率的影响”实验中,浸泡在冷水中的试管观察到的是乳白色沉淀,浸泡在热水中的试管观察到的是乳黄色沉淀甚至是黄褐色沉淀:
综上所述,硫沉淀在生成初期呈现乳白色是由于硫单质颗粒小、均匀分散在溶液中以及特定的反应条件共同作用的结果。
随着反应的进行和沉淀的聚集,硫沉淀的颜色可能会逐渐转变为淡黄色。
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