알칼리 금속 화합물의 불꽃 반응, Flame test

알칼리 금속 화합물의 불꽃 반응. Flame test

 

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▶ 참고: 제7장 원소의 주기적 성질. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/15245 ]

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알칼리 금속 화합물은 무색이지만,

불꽃에 넣으면 특정 색깔(파장)의 빛을 방출한다.

 

 

 

불꽃 속에서, 높은 온도로 인해,

ⓛ 알칼리 금속 이온은 기체 상태의 금속 원자로 환원된다.

예를 들어, 물에 적신 면봉으로 NaCl을 찍어서 불꽃에 넣으면,

Na^+(aq) → Na(g)

 

② 금속 원자의 원자가전자는 열에너지를 흡수하여

바닥 상태에서 들뜬 상태로 전이한다(들뜬다).

 

③ 들뜬 상태로 전이한 전자는 불안정하기 때문에,

빛의 형태로 에너지를 방출하면서 다시 바닥 상태로 되돌아온다.

 

※ 흡수한 열 에너지의 크기 = 방출한 빛 에너지의 크기

 

④ ②, ③과정 반복.

 

 

 

금속마다 바닥 상태와 들뜬 상태의 에너지 차이가 다르기 때문에,

불꽃 반응의 색깔이 다르다.

 

 

 

> 03 Li 리튬: 빨간색 red

> 11 Na 나트륨: 노란색 strong, persistent orange

> 19 K 칼륨: 보라색 lilac (pink)

> 20 Ca 칼슘: 주황색 orange-red

> 29 Cu 구리: 청록색 blue-green

> 38 Sr 스트론튬: 진한 빨간색 red

> 56 Ba 바륨: 황록색 pale green

( 참고: flame color https://ywpop.tistory.com/9009 )

 

 

 

 

[ 그림 출처 Wikimedia ] 나트륨(Na)의 불꽃 반응.

( 참고: 나트륨의 원자 방출 스펙트럼 https://ywpop.tistory.com/13338 )

 

 

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[불꽃반응 실험(flame test) 방법]

1. 면봉을 증류수에 담가 물에 젖게 한다.

2. 물에 젖은 면봉에다 고체 시료를 묻힌다.

3. 시료가 묻은 면봉을 불꽃에 갖다 댄다.

---> 불꽃색을 확인하고 기록한다.

 

 

 

 

 

[그림] 알칼리 금속과 알칼리 토금속.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/05/why-do-atoms-emit-light.html ]

Why do atoms emit light? 원자가 빛을 방출하는 이유

 

 

 

[키워드] 불꽃색 기준, 불꽃반응 기준, 불꽃반응 사전