很多人都喜歡看煙花表演,煙花燃放時能夠釋放五光十色、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?,這些元素燃燒時具有不同的顏色。
化學(xué)上將某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現(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)部的電子能級發(fā)生了改變。通俗地說,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,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,會迅速躍遷回能量較低的軌道,這時就將多余的能量以光的形式釋放出來。由于不同元素原子的結(jié)構(gòu)不同,電子躍遷時能量的變化也不相同,因而會發(fā)出不同波長的光。如果放出的光的波長在可見光范圍內(nèi),就會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,將焊接在玻璃棒上的鉑絲放在酒精燈外焰灼燒,直至與原來的火焰顏色相同時為止。之后,鉑絲蘸取溶液,繼續(xù)在外焰上灼燒,觀察火焰的顏色。再次使用時要先將鉑絲用鹽酸洗凈,在外焰上灼燒至無色時,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)為無色。