那為什么打火機(jī)最底端的火焰是藍(lán)色的,而且溫度很低,而且一般火焰都這樣
剛開始燃料接觸氧氣發(fā)光并不是因?yàn)椋瑴囟雀撸腔瘜W(xué)法應(yīng)放出的光,之后逐漸與更多的氧氣反映而升溫,輻射波長(zhǎng)達(dá)到可見光的范圍就開始發(fā)光了。
常見的焰色反應(yīng)和它的應(yīng)用
焰色反應(yīng)是某些金屬或它們的揮發(fā)性化合物在無(wú)色火焰中灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)特征的顏色的反應(yīng).
編輯本段焰色反應(yīng)的原因
當(dāng)堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時(shí),原子中的電子吸收了能量,從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道,但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的,很快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放出。而放出的光的波長(zhǎng)在可見光范圍內(nèi)(波長(zhǎng)為400nm~760nm),因而能使火焰呈現(xiàn)顏色。但由于堿金屬的原子結(jié)構(gòu)不同,電子躍遷時(shí)能量的變化就不相同,就發(fā)出不同波長(zhǎng)的光,,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,發(fā)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.如焰色洋紅色含有鍶元素,焰色玉綠色含有銅元素,焰色黃色含有鈉元素等.
編輯本段焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)用品:鉑絲(或鐵絲)、酒精燈(或煤氣燈)、濃鹽酸、藍(lán)色鈷玻璃(檢驗(yàn)鉀時(shí)用)。
(3)操作過程:①將鉑絲蘸濃鹽酸在無(wú)色火焰上灼燒至無(wú)色;②蘸取試樣(固體也可以直接蘸取)在無(wú)色火焰上灼燒,觀察火焰顏色(若檢驗(yàn)鉀要透過鈷玻璃觀察,因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下酒精燈的火焰是黃色的,黃色與少量的紫色無(wú)法分別出來(lái)).③將鉑絲再蘸濃鹽酸灼燒至無(wú)色,就可以繼續(xù)做新的實(shí)驗(yàn)了。
編輯本段焰色反應(yīng)的應(yīng)用
焰色反應(yīng)用于檢驗(yàn)?zāi)承┪⒘拷饘倩蛩鼈兊幕衔?也可用于節(jié)日燃放焰火.
編輯本段常見的焰色反應(yīng)
鈉Na 黃
鋰Li 紫紅
鉀K 淺紫
銣Rb 紫
銫Cs 紫紅
鈣Ca 磚紅色
鍶Sr 洋紅
銅Cu 綠
鋇Ba 黃綠
稀有氣體放電顏色
He 粉紅
Ne 鮮紅
Ar 紫
焰色反應(yīng)檢驗(yàn)離子
一. 鈉離子:
鈉的焰色反應(yīng)本應(yīng)不難做,但實(shí)際做起來(lái)最麻煩。因?yàn)殁c的焰色為黃色,而酒精燈的火焰因燈頭燈芯不干凈、酒精不純而使火焰大多呈黃色。即使是近乎無(wú)色(淺淡藍(lán)色)的火焰,一根新的鐵絲(或鎳絲、鉑絲)放在外焰上灼燒,開始時(shí)火焰也是黃色的,很難說(shuō)明焰色是鈉離子的還是原來(lái)酒精燈的焰色。要明顯看到鈉的黃色火焰,可用如下方法。
⑴方法一(鑷子-棉花-酒精法):用鑷子取一小團(tuán)棉花(脫脂棉,下同)吸少許酒精(95%乙醇,下同),把棉花上的酒精擠干,用該棉花沾一些氯化鈉或無(wú)水碳酸鈉粉末(研細(xì)),點(diǎn)燃。
⑵方法二(鐵絲法):①取一條細(xì)鐵絲,一端用砂紙擦凈,再在酒精燈外焰上灼燒至無(wú)黃色火焰,②用該端鐵絲沾一下水,再沾一些氯化鈉或無(wú)水碳酸鈉粉末,③點(diǎn)燃一盞新的酒精燈(燈頭燈芯干凈、酒精純),④把沾有鈉鹽粉末的鐵絲放在外焰尖上灼燒,這時(shí)外焰尖上有一個(gè)小的黃色火焰,那就是鈉焰。以上做法教師演示實(shí)驗(yàn)較易做到,但學(xué)生實(shí)驗(yàn)因大多數(shù)酒精燈都不干凈而很難看到焰尖,可改為以下做法:沾有鈉鹽的鐵絲放在外焰中任一有藍(lán)色火焰的部位灼燒,黃色火焰覆蓋藍(lán)色火焰,就可認(rèn)為黃色火焰就是鈉焰。
二. 鉀離子:
⑴方法一(燒杯-酒精法):
取一小藥匙無(wú)水碳酸鉀粉末(充分研細(xì))放在一倒置的小燒杯上,滴加5~6滴酒精,點(diǎn)燃,可看到明顯的淺紫色火焰,如果隔一鈷玻璃片觀察,則更明顯看到紫色火焰。
⑵方法二(蒸發(fā)皿-酒精法):
取一藥匙無(wú)水碳酸鉀粉末放在一個(gè)小發(fā)皿內(nèi),加入1毫升酒精,點(diǎn)燃,燃燒時(shí)用玻棒不斷攪動(dòng),可看到紫色火焰,透過鈷玻璃片觀察效果更好,到酒精快燒完時(shí)現(xiàn)象更明顯。
⑶方法三(鐵絲-棉花-水法):
取少許碳酸鉀粉末放在一小蒸發(fā)皿內(nèi),加一兩滴水調(diào)成糊狀;再取一條小鐵絲,一端擦凈,彎一個(gè)小圈,圈內(nèi)夾一小團(tuán)棉花,棉花沾一點(diǎn)水,又把水?dāng)D干,把棉花沾滿上述糊狀碳酸鉀,放在酒精燈外焰上灼燒,透過鈷玻璃片可看到明顯的紫色火焰。
⑷方法四(鐵絲法):
同鈉的方法二中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法。該法效果不如方法一、二、三,但接近課本的做法。
觀察鉀的焰色時(shí),室內(nèi)光線不要太強(qiáng),否則淺紫色的鉀焰不明顯。
三. 鋰離子:
⑴方法一(鑷子-棉花-酒精法):
用鑷子取一團(tuán)棉花,吸飽酒精,又把酒精擠干,把棉花沾滿Li2CO3粉末,點(diǎn)燃。
⑵方法二(鐵絲法):跟鈉的方法二相同。
四. 鈣離子:
⑴方法一(鑷子-棉花-酒精法):
同鈉的方法一。
⑵方法二(燒杯-酒精法):
取一藥匙研細(xì)的無(wú)水氯化鈣粉末(要吸少量水,如果的確一點(diǎn)水也沒有,則讓其在空氣吸一會(huì)兒潮)放在倒置的小燒杯上,滴加7~8滴酒精,點(diǎn)燃。⑶方法三(藥匙法):用不銹鋼藥匙盛少許無(wú)水氯化鈣(同上)放在酒精燈外焰上灼燒。
五. 鍶離子:
方法一、二:同碳酸鋰的方法一、二。
六. 鋇離子:
⑴方法一(鐵絲-棉花-水法):
取少量研細(xì)的氯化鋇粉末放在一小蒸發(fā)皿內(nèi),加入一兩滴水調(diào)成糊狀,取一小鐵絲,一端用砂紙擦凈,彎一個(gè)小圈,圈內(nèi)夾一小團(tuán)棉花,棉花吸飽水后又?jǐn)D干,把這棉花沾滿上述糊狀氯化鋇,放在酒精燈火焰下部的外焰上灼燒,可看到明顯的黃綠色鋇焰。
⑵方法二(棉花-水-燒杯法):
跟方法一類似,把一小團(tuán)棉花沾水后擠干,沾滿糊狀氯化鋇,放在一倒置的燒杯上,滴加七八滴酒精,點(diǎn)燃。可與棉花+酒精燃燒比較。
七. 銅離子:
⑴方法一(鐵絲-棉花-水法):同鋇離子的方法一相同。
⑵方法二(鑷子-棉花-酒精法):同鈉離子方法。
⑶方法三(燒杯-酒精法):同鉀離子的方法一。
⑷方法四(藥匙法):同鈣離子的方法三。
焰色反應(yīng)現(xiàn)象要明顯,火焰焰色要象彗星尾巴才看得清楚,有的鹽的焰色反應(yīng)之所以鹽要加少量水溶解,是為了灼燒時(shí)離子隨著水分的蒸發(fā)而揮發(fā)成彗星尾巴狀,現(xiàn)象明顯;而有的離子灼燒時(shí)較易揮發(fā)成彗星尾巴狀,就不用加水溶解了。