일반화학실험 | 불꽃 반응

 

 

 

TIP

 

 

1. 불꽃반응 실험을 통해 원소들의 불꽃색을 확인하여 물질들을 분류할 수 있다.
2. 불꽃 시험을 통해 금속 이온들의 종류를 확인하고 금속 이온들의 원자 스펙트럼을 이해한다.
3. 연소에 의한 이온물질이 방출하는 불꽃 반응 색을 관찰하고, 이에 대한 이론을 알아보자.

 

 

 

금속원소 또는 그 원소를 포함한 물질(이온결합 화합물)은 불꽃 속에 넣었을 때 나타나는 불꽃색이 다르다. 이유는 금속 원소의 원자가 가열 전에는 전자가 가장 에너지가 낮은 상태로 배치되어 있는 바닥상태를 유지한다. 여기에 가열을 하면 전자가 에너지를 흡수해 더 바깥 전자껍질로 이동을 한 들뜬상태가 되어 불안정해진다.

 

들뜬상태에서는 다시 안정한 바닥상태로 돌아가려하며, 이 때 가시광선영역의 파장을 가진 에너지를 방출하여 각 원소마다 고유한 불꽃색이 관찰된다. 이 불꽃색을 조사하여 물질의 원소를 알아낼 수 있다. 불꽃반응 실험은 실험방법이 쉽고 간단하고 적은양의 시료로도 성분 원소의 구별이 가능하다. 또 물질의 종류가 달라도 불꽃색이 같으면 같은 원소가 포함되어 있다는 것을 알 수 있다.

 

 

하지만 눈으로 확인할 수 있는 색에 한계가 있어 비슷한 불꽃색을 갖는 원소는 구별하기 힘들다. 따라서 이런 경우에는 원소마다 고유의 스펙트럼을 가지고 있기 때문에 분광기를 통해 선스펙트럼을 조사하면 물질을 알아 낼 수 있다. 각 원소마다 선의 위치, 굵기, 개수가 달라서 화합물에 포함된 원소를 구별할 수 있다. 특히, 불꽃반응으로 구분하기 힘든 리튬(Li)과 스트론튬(Sr)의 경우도 스펙트럼을 분석하여 쉽게 원소를 구별할 수 있다.

 

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 니크롬선을 묽은 염산에 넣어 불순물을 제거한다.

 

2) 증류수로 니크롬선에 묻은 묽은 염산을 씻는다.

 

3) 니크롬선을 불꽃에 넣어 소독한다.

 

4) 불꽃 색이 주황색 또는 노란색이 될 때까지 니크롬선 끝을 알코올램프 불꽃에 넣는다.

 

5) 크롬선에 시료를 묻혀 겉불꽃 속에 넣는다.

 

6) 나타나는 불꽃색을 관찰한다.

 

7) 위의 실험들을 반복하여 다른 시료들의 불꽃색도 관찰한다.

 

 

 

 

[일반화학실험]불꽃 반응 레포트