Alkáli és alkáliföldfémek lángfestése

2015. június 11. - Jakus Adam

Valószínűleg már mindannyian találkoztunk a jelenséggel. Kivel ne esett volna már meg (persze azok közül, akik adtak erre lehetőséget és "kanalat ragadtak" :) ), hogy főzés közben kifutott a leves. A bosszankodáson túl, amennyiben gáztűzhelyet használtunk és még láttunk a dühtől, azt tapasztalhattuk, hogy a láng színe sárgává színeződött. Másik tipikus eset a tűzijáték. Gondolkodtál már azon mitől sárga, zöld vagy éppen piros a színe? Kattints a tovább gombra és mindenre fény derül!

Amennyiben még nem adtad le szavazatod a Stiefel Tudományos Kaland pályázatunkon indult csapatokra, videó kísérleteikre, akkor ne késlekedj, látogass el facebook oldalunkra és juttasd hozzá kedvenceidet a győzelemhez.

A periódusos rendszer I. főcsoportjába tartozó fémeket alkálifémeknek, a II. A főcsoportba tartozóakat pedig alkáliföldfémeknek nevezzük. Az alkálifémek külső elektronhéján egy, míg az alkáliföldfémek esetén két lazán kötött vegyértékelektron tartózkodik. Az alkálifémek vegyületeikben egyszeres, az alkáliföldfémek pedig kétszeres pozitív töltésű ionokat képeznek. Ezeknek az ionoknak egy részével (pl. Ca2+, Na+, K+ ...) természetes körülmények között találkozhatunk bármely természetes forrásból származó víz esetén is. Hogyan kerülnek oda? A víz emberi léptékben meglehetősen hosszú időt tölt el felszín alatti képződményekben, amely során az útjába kerülő, vízoldékony kőzetek mállásnak indulnak és ki-ki a saját ionjaival gazdagítja összetételét. 

Lángfestés. Az elektronok, hasonlóan az emberek bizonyos (lusta) csoportjához, a legmélyebb energia állapotba szeretnek lenni az energiaminimum elve alapján. Ahhoz, hogy kilépjenek komfortzónájukból, gerjesztődjenek, energiára van szükség, amely két féle lehet: fény vagy hő. Ennek hatására az elektronok gerjesztett állapotba kerülhetnek, de mint tudjuk, ők továbbra is az energiaminimum elvét szeretik követni, így visszakerülnek alap állapotba. Mi lesz a gerjesztett és az alapállapot közti energiakülönbséggel? Nos, ezt bocsájtják ki foton  (fény) formájában, emiatt látunk téglavörös, zöld vagy éppen sárga elszíneződést a lángban.

Kísérlet elvégzéséhez a rendelkezésre álló alkálifém, alkáliföldfém halogenidekből készítsünk vizes oldatot. A kísérletben NaCl (konyhasó, kőső), LiCl és BaCl2 vizes oldatát készítettük el, melyet spriccflaskába töltöttünk. A Bunsen égő lángjába spricceljük bele az elkészített oldatot és láthatjuk, amint a láng az oldott ionok minőségének és mennyiségének függvényében elszíneződik. Ez az alapja a lángfotometriás mérésnek is, az alapján tudjuk meghatározni pl. a K+ mennyiségét, hogy milyen mértékben színezi el a lángot. A NaCl esetén sárga (ezt tapasztaltuk a leves kifutásánál is), a LiCl esetén bíborvörös, míg a BaCl2-nél zöld lángfestést tapasztalunk.

Végezetül essen néhány szó a bevezetőben is említett tűzijátékról. Tűzijátéknál a robbanóanyag begyújtása biztosítja a gerjesztéshez szükséges hőt. Hő hatására a bombában lévő fémsók gerjesztődnek és az égbolt színek különböző árnyalataiban tündöklik. Tulajdonképpen itt is lángfestés történik. A Li, Ba, Na vegyületek színfestését már ismertettük, a rézvegyületek kékeszöldre, a stronciumvegyületek kárminvörösre, míg a titánvegyületek ezüstre festik a robbanást. Ha legközelebb tűzijátékot nézel, jusson eszedbe, mitől nyeri színezetét!

Sikeres kísérletezést!

Szükséges eszközök:
- védőszemüveg
Bunsen égő
vegyszeres kanál
- alkáli és alkáliföldfém halogenidek
- spriccflaska

Jakus Ádám
e-mail: fizika@stiefel.hu
Tel.: (1) 415-2010

Videó forrása: Youtube (Városi Önkormányzat Hajdúnánás)

A bejegyzés trackback címe:

https://hetikiserlet.blog.hu/api/trackback/id/tr217534898

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.