ГДЗ по химии, 11 класс, Габриелян, номер 8.8: Полимеры (конец параграфа)

План решения:

• Определить природу эффекта Тиндаля как оптического явления.
• Объяснить механизм рассеяния света частицами коллоидных систем (включая полимерные растворы).
• Привести примеры наблюдения этого эффекта в быту и технике.

Вычисление и объяснение причины:

Эффект Тиндаля возникает из-за рассеяния света на частицах дисперсной фазы. В истинных растворах молекулы растворенного вещества слишком малы по сравнению с длиной волны видимого света, поэтому свет проходит сквозь них практически без отклонения. Однако в коллоидных системах, к которым относятся многие концентрированные растворы полимеров, размеры макромолекул или их агрегатов сопоставимы с длиной волны света (400-700 нм). При прохождении луча через такую систему происходит дифракция и рассеяние фотонов на этих частицах. Свет отклоняется во все стороны, что делает путь луча видимым сбоку. Интенсивность рассеяния обратно пропорциональна четвертой степени длины волны (I∼1/λ⁴), поэтому голубой свет рассеивается сильнее красного.

Где можно наблюдать явление:

Наиболее яркие примеры эффекта Тиндаля наблюдаются в следующих случаях:

1. В природе: Голубой цвет неба обусловлен рассеянием солнечного света на мелких каплях воды и пылинках в атмосфере. Также эффект виден при прохождении солнечных лучей сквозь туман или дымку в лесу («световые столбы»).
2. В быту: Видимость луча прожектора или фар автомобиля в тумане, дыму или пыли. Если направить лазерную указку в стакан с молоком, разбавленным водой, будет четко видна светящаяся дорожка внутри жидкости.
3. В химической лаборатории: Эффект используется для различения истинных растворов и коллоидных систем. Например, при пропускании луча света через раствор крахмала (полимер) или белковый раствор наблюдается светящийся конус, тогда как в растворе сахара или соли такой эффект отсутствует.