炎色反応
PDFはコチラ↓
実験試薬
(塩化系がバイルシュタイン反応を起こしやすいため見やすい)
塩化系の金属塩、メタノール、エタノール、蒸留水
使用器具
蒸発皿、薬さじ(金属塩の数)、ガラス棒(金属塩の数)、ビーカー×1
ピペット×1、チャッカマン
実験手順
1.ビーカーでメタノールとエタノールの7:3の混合溶液を作る。
2.蒸発皿に混合溶液2mlと金属塩を薬さじの小さじ3杯分入れて混ぜる。
3.蒸留水を1滴入れて混ぜる(金属塩が溶けるように)。
4.燃やす。
原理説明
金属塩を熱すると分解され陽イオンが生成される(例えば、Cu2+、K+、Na+が陽イオンになる)。
その後、陽イオンが電子を得て原子になり、その原子に炎からの熱エネルギーが加わることで、原子中の電子が熱エネルギーを吸収しその分外側の電子殻のほうへと移動する。この状態を励起状態という。
しかし、この状態はエネルギーが高く不安定であるため、すぐに吸収したエネルギーが光エネルギーとして放出され、もとの状態に戻ってしまう。この時放出される光エネルギーは物質によって変わるため波長、つまり光の色も変わる。そのため、燃やす物質によって光の色が変わるというのが原理である。
放出されるエネルギーが大きければ短波長の光(紫側)を、小さければ長波長の光(赤側)を発する。
写真左は過去の化学部ファイルからの引用。右は筆者撮影。
引用
https://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/combustion/comb02/matter01.html
by東邦大学
高2 豊田・宇津木・山口
この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？