焰色反應(yīng)是物理變化。焰色反應(yīng)，也稱作焰色測試及焰色試驗，是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現(xiàn)特征的顏色的反應(yīng)。其原理是每種元素都有其個別的光譜。

焰色反應(yīng)是物理變化嗎

焰色反應(yīng)是物理變化。

它并未生成新物質(zhì)，焰色反應(yīng)是物質(zhì)原子內(nèi)部電子能級的改變，通俗的說是原子中的電子能量的變化，不涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)的改變。焰色反應(yīng)是某些金屬或它們的揮發(fā)性化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現(xiàn)特征的顏色的反應(yīng)。有些金屬或它們的化合物在灼燒時能使火焰呈特殊顏色。

焰色反應(yīng)的原因

當堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時，原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波長在可見光范圍內(nèi)（波長為400nm～760nm），因而能使火焰呈現(xiàn)顏色。

但由于堿金屬的原子結(jié)構(gòu)不同，電子躍遷時能量的變化就不相同，就發(fā)出不同波長的光，從焰色反應(yīng)的實驗里所看到的特殊焰色就是光譜譜線的顏色.每種元素的光譜都有一些特征譜線,發(fā)出特征的顏色而使火焰著色，根據(jù)焰色可以判斷某種元素的存在.如焰色洋紅色含有鍶元素，焰色藍綠色含有銅元素，焰色黃色含有鈉元素，焰色紫色含有鉀元素，磚紅色則含有鈣元素等。

焰色反應(yīng)實驗步驟

鈉離子

鈉的焰色測試

先準備一支鉑或鎳鉻絲、鐵絲，鈷藍玻璃及鹽或其溶液。

把線圈浸在濃氫氯酸中以清除先前余下的物質(zhì)，再把線放在無光焰（藍色火焰）中直至沒有顏色的變化。

用蒸餾水或去離子水或純水沖洗線。

用線圈接觸鹽或溶液，通過無光焰（藍色火焰）中加熱。

當鈉離子存在于所測試的溶液中，用鈷藍玻璃過濾鈉離子的焰色。

最后將觀察焰色。鈉的焰色為明亮的金黃色火焰。

鈉的焰色反應(yīng)本應(yīng)不難做，但實際做起來最麻煩。因為鈉的焰色為黃色，而酒精燈的火焰因燈頭燈芯不干凈、酒精不純而使火焰大多呈黃色。即使是近乎無色（淺淡藍色）的火焰，一根新的鐵絲（或鎳絲、鉑絲）放在外焰上灼燒，開始時火焰也是黃色的，很難說明焰色是鈉離子的還是原來酒精燈的焰色。要明顯看到鈉的黃色火焰，可用如下方法。⑴方法一（鑷子－棉花－酒精法）：用鑷子取一小團棉花（脫脂棉，下同）吸少許酒精（95%乙醇，下同），把棉花上的酒精擠干，用該棉花沾一些氯化鈉或無水碳酸鈉粉末（研細），點燃。

⑵方法二（鐵絲法）：①取一條細鐵絲，一端用砂紙擦凈，再在酒精燈外焰上灼燒至無黃色火焰，②用該端鐵絲沾一下水，再沾一些氯化鈉或無水碳酸鈉粉末，③點燃一盞新的酒精燈（燈頭燈芯干凈、酒精純），④把沾有鈉鹽粉末的鐵絲放在外焰尖上灼燒，這時外焰尖上有一個小的黃色火焰，那就是鈉焰。以上做法教師演示實驗較易做到，但學生實驗因大多數(shù)酒精燈都不干凈而很難看到焰尖，可改為以下做法：沾有鈉鹽的鐵絲放在外焰中任一有藍色火焰的部位灼燒，黃色火焰覆蓋藍色火焰，就可認為黃色火焰就是鈉焰。

鉀離子

⑴方法一（燒杯－酒精法）：

取一小藥匙無水

焰色反應(yīng)

焰色反應(yīng)

碳酸鉀粉末（充分研細）放在一倒置的小燒杯上，滴加5～6滴酒精，點燃，可看到明顯的淺紫色火焰，如果隔一鈷玻璃片觀察，則更明顯看到紫色火焰。

（2）方法二（金屬絲法）：

同鈉的方法二中的學生實驗方法。該法效果不如方法一、二、三，但接近課本的做法。

觀察鉀的焰色時，室內(nèi)光線不要太強，否則淺紫色的鉀焰不明顯，如果要避免鈉鹽對觀察鉀鹽造成的影響，應(yīng)通過藍色鈷玻璃觀察焰色。

鋰離子

⑴方法一（鑷子-棉花-酒精法）：

焰色反應(yīng)

焰色反應(yīng)

用鑷子取一團棉花，吸飽酒精，又把酒精擠干，把棉花沾滿Li2CO3粉末，點燃。

⑵方法二（金屬絲法）：跟鈉的方法二相同。

鈣離子

⑴方法一（鑷子-棉花-酒精法）：

同鉀的方法一。

⑵方法二（燒杯-酒精法）：

取一藥匙研細的無水氯化鈣粉末（要吸少量水，如果的確一點水也沒有，則讓其在空氣吸一會兒潮）放在倒置的小燒杯上，滴加7～8滴酒精，點燃。⑶方法三（藥匙法）：用不銹鋼藥匙盛少許無水氯化鈣（同上）放在酒精燈外焰上灼燒。

鍶離子

同碳酸鋰的方法。

鋇離子

⑴方法一（鐵絲－棉花－水法）：

取少量研細的氯化鋇粉末放在一小蒸發(fā)皿內(nèi)，加入一兩滴水調(diào)成糊狀，取一根小鐵絲，一端用砂紙擦凈，彎一個小圈，圈內(nèi)夾一小團棉花，棉花吸飽水后又擠干，把這團棉花沾滿上述糊狀氯化鋇，放在酒精燈火焰下部的外焰上灼烤，可看到明顯的黃綠色鋇焰。

⑵方法二（棉花－水－燒杯法）：

跟方法一類似，把一小團棉花沾水后擠干，沾滿糊狀氯化鋇，放在一倒置的燒杯上，滴加七八滴酒精，點燃?？膳c棉花+酒精燃燒比較。

銅離子

⑴方法一（金屬絲－棉花－水法）：同鋇離子的方法一相同。

⑵方法二（鑷子－棉花－酒精法）：同鈉離子方法。

⑶方法三（燒杯－酒精法）：同鉀離子的方法一。

⑷方法四（藥匙法）：同鈣離子的方法三。

總結(jié)

焰色反應(yīng)現(xiàn)象要明顯，火焰焰色要象彗星尾巴才看得清楚，有的鹽的焰色反應(yīng)之所以鹽要加少量水溶解，是為了灼燒時離子隨著水分的蒸發(fā)而揮發(fā)成彗星尾巴狀，現(xiàn)象明顯；而有的離子灼燒時較易揮發(fā)成彗星尾巴狀，就不用加水溶解了。