焰色反应( 二 ) _生活百科

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焰色反应其中一滴是饱和食盐溶液，另一滴混有锂盐，第三滴混有钾盐。结果3 个火焰全呈黄色，看不出任何差别。显然是钠焰的黄色把其他的颜色掩盖了。本生又通过蓝色玻璃或靛蓝溶液作滤色镜观察火焰，发现黄色得以滤去，滴加饱和食盐溶液的火焰变成无色，混有锂盐的食盐溶液火焰显深红色，混有钾盐的火焰呈浅紫色。后来他收集很多不同颜色的玻璃并配製许多不同颜色的溶液作为滤色材料试图提高焰色反应的选择性，来区别锂盐与锶盐在火中呈现的深红色，但没有成功。显然凭肉眼观察焰色来鉴别元素受到了很大的限制。直到现在，我们用焰色反应也只能有限地鉴别钾、钠等少数几种金属，用蓝色的钴玻璃来观察钾的焰色也来源于本生的试验。本生除了利用煤气火焰外，还利用煤炭火焰、氢氧焰、氢焰等。经过对焰色反应的详细研究后，他还发现一种元素即使处于不同的化合物中，即使在火焰中发生了化学变化，即使火焰的温度不同，即使所使用的火焰类型不同，但这些因素对某一元素的特徵焰色都没有影响。后来，本生在好友物理学家基尔霍夫的建议下，通过观察光谱实现了对元素的定性检验，开创了分析化学的一个重要分支：光谱分析。原因当硷金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光範围内（波长为400nm～760nm），因而能使火焰呈现颜色。但由于硷金属的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化就不相同，就发出不同波长的光，从焰色反应的实验里所看到的特殊焰色就是光谱谱线的颜色.每种元素的光谱都有一些特徵谱线,发出特徵的颜色而使火焰着色，根据焰色可以判断某种元素的存在.如焰色洋红色含有锶元素，焰色蓝绿色含有铜元素，焰色黄色含有钠元素，焰色紫色含有钾元素，砖红色则含有钙元素等。实验实验用品铂丝(或铁丝、镍丝）、酒精灯(或煤气灯、本生灯、酒精喷灯)、稀盐酸、蓝色钴玻璃(检验钾时用) 。操作过程①将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色;②蘸取试样（固体也可以直接蘸取）在无色火焰上灼烧观察火焰颜色(若检验钾要透过蓝色钴玻璃观察，因为大多数情况下制钾时需要用到钠，因此钾离子溶液中常含有钠离子，而钠的焰色反应为黄色，黄色与少量的紫色无法分别出来).③将铂丝再蘸稀盐酸灼烧至无色，就可以继续做新的实验了。若在焰色反应时，看到的火焰为黄色，那是玻璃中的钠燃烧的颜色掩盖了金属燃烧的颜色。套用（1）利用焰色反应可检验某些用常规化学方法不能鉴定的金属元素。（2）不同的金属及其化合物对应不同的焰色反应且颜色艳丽多彩，因此可用于製作节日燃放的烟花等。常见类型常见焰色反应：元素符号元素名称焰色Ba钡黄绿Ca钙砖红Cs铯蓝色Cu(I)铜(没卤素)浅蓝Cu(II)铜(II) (没卤素)祖母绿Cu(II)铜(II) (有卤素)蓝绿Fe(III)铁(III)无色In铟蓝K钾浅紫Li锂紫红Mn(II)锰黄绿Mo钼黄绿Na钠黄Pb铅绿Rb铷紫Sb锑浅绿Sr锶洋红Tl铊绿Zn锌蓝绿实验步骤钠离子钠的焰色测试先準备一支铂或镍铬丝、铁丝，钴蓝玻璃及盐或其溶液。把线圈浸在浓氢氯酸中以清除先前余下的物质，再把线放在无光焰（蓝色火焰）中直至没有颜色的变化。用蒸馏水或去离子水或纯水沖洗线。用线圈接触盐或溶液，通过无光焰（蓝色火焰）中加热。当钠离子存在于所测试的溶液中，用钴蓝玻璃过滤钠离子的焰色。最后将观察焰色。钠的焰色为明亮的金黄色火焰。钠的焰色反应本应不难做，但实际做起来最麻烦。因为钠的焰色为黄色，而酒精灯的火焰因灯头灯芯不乾净、酒精不纯而使火焰大多呈黄色。即使是近乎无色（浅淡蓝色）的火焰，一根新的铁丝（或镍丝、铂丝）放在外焰上灼烧，开始时火焰也是黄色的，很难说明焰色是钠离子的还是原来酒精灯的焰色。要明显看到钠的黄色火焰，可用如下方法。⑴方法一（镊子－棉花－酒精法）：用镊子取一小团棉花（脱脂棉，下同）吸少许酒精（95%乙醇，下同），把棉花上的酒精挤乾，用该棉花沾一些氯化钠或无水碳酸钠粉末（研细），点燃。⑵方法二（铁丝法）：①取一条细铁丝，一端用砂纸擦净，再在酒精灯外焰上灼烧至无黄色火焰，②用该端铁丝沾一下水，再沾一些氯化钠或无水碳酸钠粉末，③点燃一盏新的酒精灯（灯头灯芯乾净、酒精纯），④把沾有钠盐粉末的铁丝放在外焰尖上灼烧，这时外焰尖上有一个小的黄色火焰，那就是钠焰。以上做法教师演示实验较易做到，但学生实验因大多数酒精灯都不乾净而很难看到焰尖，可改为以下做法：沾有钠盐的铁丝放在外焰中任一有蓝色火焰的部位灼烧，黄色火焰覆盖蓝色火焰，就可认为黄色火焰就是钠焰。钾离子⑴方法一（烧杯－酒精法）：取一小药匙无水碳酸钾粉末（充分研细）放在一倒置的小烧杯上，滴加5～6滴酒精，点燃，可看到明显的浅紫色火焰，如果隔一钴玻璃片观察，则更明显看到紫色火焰。