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金属化合物的“焰色反应” :烟花烟花,你为啥那么美丽?

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    知识点:产生焰色反应的原因是因为这些金属的原子结构不同,而当这些金属原子遇到火之后,最外层的电子就吸收了大量的能量,然后释放出去。这就导致了它们产生的电磁波的波长不同,这种不同波长的电磁波表现在生活中,就是不同颜色的光了。

    在欢庆节日的时候,人们会在夜晚燃放美丽的焰火当绚烂的烟花,看着烟花在夜空绽放出各种各样的美丽颜色,相信所有人都会为之侧目。可是你有没有想过,烟花为什么这么漂亮的颜色呢?

    经常做饭的朋友可能有过这样的经历,炒菜的时候向菜锅里加食盐,一不小心手歪了,食盐洒到了锅外面被火点燃,这时食盐盐颗粒就会瞬间出现一个亮黄色的小火苗,烟花也是这样,只不过它点燃的不是食盐,而是一些别的金属或金属盐。对于这种金属或金属化合物被点燃时候会放出不同颜色火光的现象,有一个专业的名词来定义它,叫“焰色反应”。产生焰色反应的原因是因为这些金属的原子结构不同,我们都知道原子是由原子核和电子组成的,平时这些电子的能量都不高,他们都安分守己的呆在自己改呆的地方,专业说法是“电子处于基态”,也就是最基本能量的状态,而当这些金属原子遇到火之后,最外层的电子就吸收了大量的能量,此时它们就像精力过剩的小孩一般,离开了基态,跃迁到了能量较高的地方,称为“激发态”,但这些小电子还是有想回到基态的欲望,那吸收的这些能量怎么办?只好以电磁波的形式释放出去了。不同原子的电子有着不同能量的基态和激发态,从激发态回到基态释放的能量也就不同,这就导致了它们产生的电磁波的波长不同,这种不同波长的电磁波表现在生活中,就是不同颜色的光了。

    食盐的主演成分是氯化钠,钠元素的焰色反应就是明亮的黄色,除了钠之外,钙元素的焰色反应是砖红色,钡元素为黄绿色,铜元素因其杂质不同可以从浅蓝到蓝绿色,钾元素是紫色,锌元素是蓝绿色。还有很多元素都有它自己独特的颜色,当我们把这些元素按照不同比例装进烟花中,点燃之后天空就会盛开出不同颜色的花朵了。

    焰色反应除了在烟花中被使用之外,在很多其他的地方也大有用途,比如它是化学上常用的一种鉴定物质成分的方法,另外在道路、机场码头、港口、车站、广场等地方,经常会使用一种灯,叫钠灯,通电后它会放出明亮的黄色光芒,虽然钠灯不是靠火来给钠原子提供能量,但通电后,在电场的作用下,钠原子的最外层电子还是会吸收电能从基态跃迁到激发态,再跃迁回基态,同时放出光,这也算是焰色反应的另一种应用了。

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