[일반화학실험]불꽃 반응

소개

불꽃 시험을 통해 금속 이온들의 종류를 확인하고 금속 이온들의 원자 스펙트럼을 이해해보는 레포트입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항

본문내용

1. 실험 이론 및 원리
1.1. 실험 배경
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.

원자의 빛 흡수와 방출

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.

<중 략>

7. 토의 사항
1.1. 실험 고찰
본 실험은 불꽃 시험을 통해 금속 이온의 종류를 확인하는 실험이었다. 관찰된 불꽃색과 실제 불꽃색이 같거나 비슷하게 나온 원소는 구리, 스트론튬, 바륨, 칼슘, 나트륨으로 5가지이다. 그리고 다르게 나오거나 관찰이 안 된 원소는 각각 리튬과 칼륨이다. 실험결과가 이렇게 나온 원인 중 첫 번째는 수용액에 있다. 수용액에 금속이온이 얼마나 녹아 있는지 즉 수용액의 농도에 따라서 불꽃의 진하기나 세기가 달라지기 때문이다. 실험을 할 때 불꽃의 진하기가 약했고 또한 주의가 밝아 관찰이 어려웠다.

참고자료

· 없음