焰色反應的定義
焰色反應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.
焰色反應的原因
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構不同,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,焰色玉綠色含有銅元素,焰色黃色含有鈉元素等.
焰色反應的實驗
(1)實驗用品:鉑絲,酒精燈(或煤氣燈),濃鹽酸,藍色鈷玻璃(檢驗鉀時用).
(3)操作過程:①將鉑絲蘸濃鹽酸在無色火焰上灼燒至無色;②蘸取試樣在無色火焰上灼燒,觀察火焰顏色(若檢驗鉀要透過鈷玻璃觀察).③將鉑絲再蘸濃鹽酸灼燒至無色.
焰色反應的應用
焰色反應用于檢驗某些微量金屬或它們的化合物,也可用于節(jié)日燃放焰火.
常見的焰色反應
鈉Na 黃
鋰Li 紫紅
鉀K 淺紫
銣Rb 紫
銫Cs 紫紅
鈣Ca 磚紅色
鍶Sr 洋紅
銅Cu 綠
鋇Ba 黃綠
稀有氣體放電顏色
He 粉紅
Ne 鮮紅
Ar 紫
其他
堿金屬和其它一些金屬及其相應離子所發(fā)生的焰色反應可用于分析物質(zhì)的組成,進行有關物質(zhì)的鑒別.如:鈉或含有Na+的化合物焰色反應為黃色;鉀或含K+的化合物焰色反應為淺紫色(透過鈷玻璃).
顯色反應就沒那么復雜了
在無機分析中,很少利用金屬水合離子本身的顏色進行光度分析,因為它們的吸光系數(shù)值都很小.一般都是選適當?shù)脑噭?將帶測離子轉(zhuǎn)化為有色化合物,再進行測定.這種將試樣中被測組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的化學反應,叫顯色反應.顯色反應有氧化還原反應和配位反應.而配位反應最主要,對于顯色反應,一般應滿足下列標準.
（1）選擇性好.一種顯色劑最好只與被測組分起顯色反應.干擾少,或干擾容易消除.
（2）靈敏度高.分光光度法一般用于微量組分的測定,故一般選擇生成有色化合物的、吸光度高的顯色反應.但靈敏度高后,反應不一定選擇性好.故應全面加以考慮.對于高含量組分的測定,不一定選用最靈敏的顯色反應.（應考慮選擇性）
（3）有色化合物的組成要恒定.化學性質(zhì)穩(wěn)定,對于形成不同配位比的配位反應,必須注意控制試驗條件,使生成一定組成的配合物,以免引起誤差.
（4）有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大.這樣顯色時的顏色變化鮮明,而且在這種情況下,試劑空白一般較小.一般要求有色化合物的最大吸收波長與顯色劑最大吸收波長之差在60nm以上.
R為顯色劑,MR為有色化合物.
（5）顯色反應的條件要易于控制.如果要求過于嚴格,難以控制,測定結果的再現(xiàn)性差.