炎色反応の色の一覧
リチウムの深紅からカリウムの薄紫、銅の青緑まで、金属イオンが炎に与える色を紹介します。炎色反応の仕組みと、常に信頼できるとは限らない理由も解説します。
炎色反応の仕組み
ニクロムや白金などの清潔な針金の輪を塩酸に浸し、次に試料に浸して、青いブンゼンバーナーの炎のいちばん熱い部分に入れます。熱によって金属イオンの電子がエネルギーを得て、高いエネルギー準位に上がります。
電子が元の準位に戻るとき、そのエネルギーを特定の波長の光として放出します。元素ごとにエネルギー準位が異なるので、それぞれ固有の色になります。これは発光スペクトルをつくる輝線と同じものです。
炎色反応が常に信頼できるとは限らない理由
ナトリウムはよくある不純物で、その強い黄色が他の色を隠してしまうことがあるため、カリウムの薄紫は、黄色を遮る青いコバルトガラス越しに見ることがよくあります。リチウム、ストロンチウム、ラジウムの赤のように似た色もあり、混合物は見分けにくくなります。
この反応は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、銅で最もよくうまくいきます。どの金属が含まれているかの手がかりにはなりますが、化学者は他の試験や分光器で確かめます。
色が由来になった元素名
いくつかの元素は、炎やスペクトルの色をきっかけに発見され、その色にちなんで名づけられました。セシウムは空色を意味するラテン語、ルビジウムは濃い赤を意味するラテン語、タリウムは緑の若枝を意味するギリシャ語、インジウムはスペクトルの藍色の線に由来します。
よくある質問
ナトリウムの炎色反応の色は?
ナトリウムは強い黄橙色の炎を出し、これは昔のナトリウム街路灯と同じ色です。非常に明るいので、微量のナトリウムが他の金属の色を隠してしまうことがあります。
銅の炎色反応の色は?
銅(II)化合物は青緑色の炎を出します。塩化銅は、色が存在する他のイオンにも一部左右されるため、より青く見えがちです。
花火に色があるのはなぜですか?
花火には炎に色をつける金属塩が入っています。ストロンチウムは赤、バリウムは緑、銅は青、ナトリウムは黄です。混ぜると他の色になります。