生活科普:什么是焰色反應(yīng)?
發(fā)布時(shí)間:2019-11-21
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  很多人都喜歡看煙花表演,煙花燃放時(shí)能夠釋放五光十色、絢爛多姿的光芒,帶給人們美的享受。那么,煙花為什么會(huì)呈現(xiàn)出五顏六色呢?這是因?yàn)樵跓熁ǖ某煞种刑砑恿撕芏嗵厥獾脑兀@些元素燃燒時(shí)具有不同的顏色。

  化學(xué)上將某些金屬或它們的化合物在無(wú)色火焰中灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特征顏色的反應(yīng)叫做焰色反應(yīng),焰色反應(yīng)是一種非常古老的定性分析法。

  焰色反應(yīng)實(shí)際上是物理變化,是物質(zhì)原子內(nèi)部的電子能級(jí)發(fā)生了改變。通俗地說(shuō),焰色反應(yīng)是原子中的電子能量的變化,不涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的改變。一些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)能使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,這是因?yàn)檫@些金屬元素的原子在接受火焰提供的能量時(shí),從能量較低的軌道躍遷至能量較高的軌道。但處于能量較高軌道上的電子不穩(wěn)定,會(huì)迅速躍遷回能量較低的軌道,這時(shí)就將多余的能量以光的形式釋放出來(lái)。由于不同元素原子的結(jié)構(gòu)不同,電子躍遷時(shí)能量的變化也不相同,因而會(huì)發(fā)出不同波長(zhǎng)的光。如果放出的光的波長(zhǎng)在可見光范圍內(nèi),就會(huì)在火焰中觀察到這種元素的特征顏色。我們從焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)里所看到的特殊焰色就是光譜譜線的顏色,每種元素的光譜都有一些特征譜線,釋放出特征的顏色而使火焰著色,根據(jù)焰色可以判斷某種元素的存在。如焰色呈現(xiàn)洋紅色則一般含有鍶元素,焰色呈現(xiàn)綠色則含有銅元素,焰色呈現(xiàn)黃色則含有鈉元素,焰色呈現(xiàn)紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)則含有鉀元素等。

  化學(xué)實(shí)驗(yàn)中利用元素的這一性質(zhì)可以檢驗(yàn)一些金屬或金屬化合物的存在,這就是物質(zhì)檢驗(yàn)中的焰色反應(yīng)。我們進(jìn)行焰色反應(yīng)時(shí),將焊接在玻璃棒上的鉑絲放在酒精燈外焰灼燒,直至與原來(lái)的火焰顏色相同時(shí)為止。之后,鉑絲蘸取溶液,繼續(xù)在外焰上灼燒,觀察火焰的顏色。再次使用時(shí)要先將鉑絲用鹽酸洗凈,在外焰上灼燒至無(wú)色時(shí),再蘸取另一種溶液。如果在材料有限的情況下,可以用純凈的鐵絲代替鉑絲,因?yàn)殍F絲的焰色反應(yīng)為無(wú)色。

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