炎 色 反応 と は
洗濯-機-おすすめ-安い-8-キロこの記事は 検証可能 な 参考文献や出典 が全く示されていないか、不十分です。 出典を追加 して記事の信頼性向上にご協力ください。 出典検索?
炎色反応の発色の原理と利用例
資料請求番号 :TS22 TS82 炎色反応は金属を燃焼させたときに金属特有の発色を呈する現象のことで、中学校の理科で勉強します。 本記事では理論を主体として高校生~大学生向けに炎色反応の原理をより専門的に詳しく説明することを目的にしています。 電子配置図 高校で習う電子配置図はいいかげん!!? ストーク 高校化学では、以下のような図を使って「ナトリウムの電子配置は合計11個の電子がK殻に2つ、L殻に8つ、M殻に1つ配置されている」という習い方をする。 実はこれだけでは、ナトリウムの炎色反応の厳密な説明はできん。 シママ え~??そうなの?だって、熱エネルギーで電子が高いエネルギーになって、それが元に戻ることで発光するって説明だったじゃない。電子はM殻からN殻に移動したんじゃないの? 実はN殻じゃなしに、同じM殻内のエネルギーの高いところに遷移したと考える方が妥当たいね。 ??? これを理解するには、KLMっていうエネルギーの表し方から脱却して、 主量子数・方位量子数・磁気量子数 という考え方が必要になってくる。 ますますわかんない・・・。 結論から言うとな、ナトリウムは以下のような電子配置をしていて、3pから3sに遷移するときのエネルギーギャップを E = hν で表現したとき、589nmつまり黄色の波長の光になるから、 ナトリウムの炎色反応は黄色といえる。 殻と量子数の関係 電子の正しい姿を理解しよう 高校化学では、中心に原子核があって、円周状に電子があって・・・ という原子の構造の習い方をするが、現実はそんなに単純ではない。 原子における電子の振る舞いはシュレディンガーの波動方程式を解いて理解しなければならない。 え~? 電子って太陽系みたいに原子核を中心として円周状にくるくる回っているんじゃなくて、このsとかpとかdとかいう軌道に沿って存在しているってこと? せやせや。それでな、シュレディンガー方程式を解くと、 解が連続じゃなしに飛び飛びの関数になっていることがわかるたい。 これすなわち、電子のエネルギーは連続じゃなしに飛び飛びの値をとることを意味しているたい。これを 「量子化されている」 という。 う~ん・・・。 厳密に数学で理解しようとすると難しいけん、こんな風に感覚で理解してはどんな? ①K殻は主量子数1、L殻は2、M殻は3・・・と続く ②方位量子数lは主量子数の数だけ存在できる。(0, 1, 2, ・・・n-1) ③磁気量子数は-l~lだけ存在する。 シママ 方位量子数l=0がs軌道で、l=1がp軌道で・・って感じ?
炎色反応とは 簡単に
炎色反応とは 簡単に理解
- 花火を見ると「炎色反応」の説明が始まる｜理系あるある｜小谷太郎 - 幻冬舎plus
- Tbc 夏祭り 2018 出演者 movie
- 洗濯機 防水パン なし 賃貸
- Microsoft excel 12. 0 object library ダウンロード edition
- コナミクリエイティブセンター銀座に行ってポップンのコントローラー体験してきた : otoge
- ハンド ソープ 中 性 洗剤
- すみだ リバーサイド ホール イベント ホール
- 焼肉ふうふう亭 三宮店 | 厳選お肉と新鮮野菜 お好きなものをお好きなだけ ふうふう亭
- エクセルで消費税だけ表示させたい場合はどうしたらいいですか？ - 外税なら... - Yahoo!知恵袋
- 炎色反応 とは わかりやすく
キャンプの焚き火を日本の花火職人が彩る！？炎の色をカラフルに変える粉「炎神」 | TABI LABO
炎色反応とは何か
ナトリウムの場合は3sから3pに遷移するわけやが、例えばカリウムなんかは4sから4pへ、4sから5pへという二つの遷移ルートがある。 そして、それぞれのエネルギーギャップはギャップの大きさが違うたい。 3s~3pと4s~4pと4s~5pとでは3つとも違うギャップを持っている、というわけね・・・。 あ~!それで4s~4pに由来する赤色と4s~5pに由来する紫色が出るから、カリウムの炎色反応は赤紫色といわれているのね! そういうこと! それで、金属の種類によってどこからどこへ電子が遷移するのかが違うから 金属の種類によって色々な色をだすのね! 炎色反応と化学分析 発光スペクトルは物質の指紋 さっき、ナトリウムの場合は589nmの発光がほとんどやが、多くの金属はいろいろな波長の光を出す。カリウムなんかは2本やったやろ? 光を波長ごとに分解する作業を分光、波長ごとの光の強さ、つまり強度を取得する作業を「スペクトルをとる」というたい。 なんか、化学の専門の人が「スペクトルがどうのこうの」とか言ってたような・・・。 ナトリウムの発光スペクトルの例はこんな感じたい。 出典: code snippets ナトリウムランプ それで水銀の発光スペクトルの例はこんな感じ。 出典: スペクトル色々 ネオンランプと水銀ランプ 水銀の方が量子的に許された遷移が多いということやな。基底状態からいろいろな励起状態がとれる。 それで、このスペクトルのグラフというのは金属特有やから、 金属を含む未知サンプルのスペクトルを取ることでサンプルに含まれている金属の種類がわかる ということたいね。 お~すご~い!!探偵みた~い! せやろ?まさかこんな炎色反応が綺麗~すてき~っていう話から、こんな探偵みたいな話になるとは思わんやろ?そういうところが面白いたい。科学って。 うん! それで、 実際にこの原理を応用したのがICP発光分光分析法。 ICPってのは、Inductively Coupled Plasmaの略で誘導結合プラズマという。 俺らはエタノールに入れて火を点けただけやが、本格的に化学分析するとなるともっと高温の炎が必要で、このICPってヤツを使えば10000Kの炎を出すことができる。 それでより高感度な分析が可能になる。 あ~よく化学の友達がICPとってくる~!とか言ってたけど、これのことなのか~。 10000Kの炎から出る光を回折格子いうもので分光し、それぞれの光の強度を検出してスペクトルとして結果を得るたい。 アルミニウムの炎色反応は?
ここで、数ある炎色反応実験のレシピの中には、アルミホイルのカップを利用したものもあったよな。 あの実験、おかしいと思わないか? おかしいの? いや、やり方としては正しいんやが、一つ疑問を持って、その疑問を解決してから、あの手の実験はやるべきやと思う。 あ・・・なんでアルミニウムの炎色反応はでないんだろう? せや。まさにそれ。実際、アルミニウムの炎色反応は観察されない。 だから、アルミニウムカップに入れて炎色反応を行う実験は成立する。 なぜアルミニウムの炎色反応は観察できないと思う? アルミニウムは励起と発光が起こりにくい物質だから? ちゃう。そうじゃない。アルミニウムも励起と発光は起こる。ただし、アルミニウムの場合、励起するときのエネルギーギャップがナトリウムやカリウムと比べて大きい。 あ、 発光する光が可視光から外れているから! エネルギーギャップが大きいということは・・・紫外線だから? せや。その通り。 アルミニウムの発光スペクトルはこんな感じ。308~309nmの光って紫外線やろ?
