Катион калия окрашивает пламя в


Таблица Менделеева online - Качественные реакции на катион калия

Кобальтинитрит натрия Na3[Co(NO2)6] образует желтый кристаллический осадок в реакции:

2K+ + Na+ + [Co(NO2)6]3- → K2Na[Co(NO2)6]

В результате микрокристаллоскопической реакции с Na2Pb[Cu(NO2)6] образуются черные кристаллы кубической формы (открываемый минимум - 0,15 µг К+; предельное разбавление 1:7,5·104).
Следует помнить, что ион аммония NH4+ мешает открытию иона К+, так как он с кобальтинитритом натрия дает осадок, сходный по цвету и форме. Кобальтинитрит натрия нельзя применять в щелочной или сильнокислой среде, так как кислота и щелочь разрушают комплексный ион. Применяя этот реактив нужно помнить, что раствор должен быть нейтральным и не содержать ион аммония. Если в результате реакции осадок не выпадает, следует дать смеси постоять и потереть стеклянной палочкой о внутренние стенки пробирки.

Тесты пламени - Chemistry LibreTexts

На этой странице описывается, как выполнить тест пламени для ряда ионов металлов, и кратко обсуждается, как возникает цвет пламени. Испытания на пламя используются для определения наличия относительно небольшого количества ионов металлов в соединении. Не все ионы металлов придают цвет пламени. Для соединений группы 1 испытания пламенем обычно являются самым простым способом определить, какой металл у вас есть. Для других металлов обычно есть другие простые методы, которые более надежны, но испытание пламенем может дать полезную подсказку о том, где искать.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Цветное пламя из стронция, цезия, натрия и лития (слева направо). Фотография любезно предоставлена ​​Клэр Мюррей и Аннабель Бейкер из Diamond Light Source. Подтвердите цвета с элементами в таблице \ (\ PageIndex {1} \).

Практические сведения о проведении испытаний на пламя

  • Очистите проволоку из платины или нихрома (никель-хромовый сплав), окунув ее в концентрированную соляную кислоту, а затем подержав в горячем пламени Бунзена.Повторяйте это, пока проволока не перестанет окрашивать пламя.
  • Когда проволока станет чистой, снова смочите ее в кислоте, а затем окуните в небольшое количество твердого вещества, которое нужно проверить, чтобы немного прилипло к проволоке. Поместите провод обратно в огонь.
  • Если цвет пламени слабый, часто бывает полезно снова окунуть провод в кислоту и снова положить в огонь, как будто очищая его. Это должно привести к очень короткой, но интенсивной вспышке цвета.

Если вы используете нихром, в пламени всегда будет след апельсина.Платину гораздо удобнее использовать, но она намного дороже. Если у вас есть особо грязный кусок нихромовой проволоки, можно просто отрезать конец. С платиной так не поступают! Из соображений безопасности вместо концентрированной кислоты можно использовать разбавленную соляную кислоту, но она не всегда дает такие интенсивные цвета пламени.

Цвета в таблице \ (\ PageIndex {1} \) являются лишь ориентиром. Почти все по-разному видят и описывают цвета. Я, например, несколько раз использовал слово «красный» для описания цветов, которые могут сильно отличаться друг от друга.Другие люди используют такие слова, как «кармин», «малиновый» или «алый», но не все знают различия между этими словами, особенно если их родной язык не английский.

Что делать, если у вас есть красный цвет пламени для неизвестного соединения и вы не знаете, какой из различных красных цветов это? Возьмите образцы известных соединений лития, стронция (и т. Д.) И повторите испытание пламенем, сравнивая цвета, производимые одним из известных соединений и неизвестным соединением, рядом, пока не получите хорошее совпадение.

Происхождение цветов пламени

Если вы возбудите атом или ион очень сильным нагревом, электроны могут перейти из своего нормального невозбужденного состояния на более высокие орбитали. Когда они возвращаются на более низкие уровни (за один раз или за несколько шагов), энергия высвобождается в виде света. Каждый из этих прыжков включает выделение определенного количества энергии в виде световой энергии, и каждый соответствует определенной длине волны (или частоте). В результате всех этих скачков будет получен спектр линий, некоторые из которых будут находиться в видимой части спектра.Цвет, который вы видите, будет сочетанием всех этих отдельных цветов.

В случае ионов натрия (или другого металла) ионов , скачки связаны с очень высокими энергиями, что приводит к появлению линий в УФ-части спектра, которые ваши глаза не видят. Скачки, которые вы можете увидеть при испытаниях пламенем, происходят от электронов, падающих с более высокого на более низкий уровень в металле атомов . Итак, если, например, вы поместите хлорид натрия, содержащий ионы натрия, в пламя, откуда берутся атомы? В горячем пламени некоторые ионы натрия восстанавливают свои электроны, снова образуя нейтральные атомы натрия.Атом натрия в невозбужденном состоянии имеет структуру 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 , но внутри пламени будут всевозможные возбужденные состояния электронов. Знакомый ярко-оранжево-желтый цвет пламени натрия является результатом того, что продвинутые электроны возвращаются с уровня 3p 1 на свой нормальный уровень 3s 1 .

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): (слева): Ион Na + излучает желтое пламя, когда электрон возбуждается и возвращается в свое основное состояние.(справа): вид под микроскопом того, как электроны перемещаются между разными энергетическими уровнями в Na + ионе

. Точные размеры возможных скачков в энергетическом выражении варьируются от одного металла к другому. Это означает, что каждый металл будет иметь разный узор спектральных линий и, следовательно, разный цвет пламени. Цвета пламени возникают из-за движения электронов в ионах металлов, присутствующих в соединениях. Например, ион натрия в невозбужденном состоянии имеет электронную конфигурацию 1s 2 2s 2 2p 6 .При нагревании электроны получают энергию и могут быть возбуждены на любую из пустых орбиталей с более высокой энергией - 7s, 6p, 4d или любую другую, в зависимости от количества энергии, которое конкретный электрон поглощает из пламени. Поскольку электрон сейчас находится на более высоком и более энергетически нестабильном уровне, он падает обратно до исходного уровня, но не обязательно за один переход.

Электронные переходы, приводящие к появлению линий в видимой области спектра, связаны с атомами, а не с ионами.

,

испытаний на пламя

Если вы возбудите атом или ион очень сильным нагревом, электроны могут перейти из своего нормального невозбужденного состояния на более высокие орбитали. Когда они возвращаются на более низкие уровни (за один раз или за несколько шагов), энергия высвобождается в виде света.

Каждый из этих прыжков включает выделение определенного количества энергии в виде световой энергии, и каждый соответствует определенной длине волны (или частоте).

В результате всех этих скачков будет образован спектр линий, некоторые из которых будут находиться в видимой части спектра.Цвет, который вы видите, будет сочетанием всех этих отдельных цветов.

В случае ионов натрия (или многих других ионов металлов) скачки часто связаны с очень высокими энергиями, что приводит к появлению линий в ультрафиолетовой части спектра, которые ваши глаза не видят. Скачки, которые вы можете увидеть при испытаниях пламенем, часто происходят из-за падения электронов с более высокого на более низкий уровень в металле атомов .

Итак, если, например, вы поместите хлорид натрия, содержащий ионы натрия, в пламя, откуда берутся атомы? В горячем пламени некоторые ионы натрия восстанавливают свои электроны, снова образуя нейтральные атомы натрия.

Атом натрия в невозбужденном состоянии имеет структуру 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 , но внутри пламени будут всевозможные возбужденные состояния электронов.

Знакомый ярко-оранжево-желтый цвет пламени натрия является результатом того, что продвинутые электроны возвращаются с уровня 3p 1 на свой нормальный уровень 3s 1 .

Точные размеры возможных скачков с точки зрения энергии варьируются от одного металла к другому.Это означает, что каждый металл будет иметь разный узор спектральных линий и, следовательно, разный цвет пламени.

,

Лаборатория испытаний пламени - Программа творческого химика

ЦЕЛЬ:

В пятой главе мы узнали о длинах волн, частотах и ​​т. Д. Мы говорили о волновой природе света и электромагнитного излучения, которое представляет собой форму энергии, которая проявляет волнообразное поведение при перемещении в пространстве. Мы изучили электромагнитный спектр, который включает в себя все формы электромагнитного излучения, и показали, что единственные различия в типах излучения заключаются в их частоте и длине волны.Электромагнитный спектр показывает длины волн и частоты видимого света. Свет разных цветов имеет разную длину волны и частоту. В лаборатории испытаний пламени пламя было разного цвета в разное время, и мы использовали спектроскоп, чтобы увидеть цвет пламени, совпадающий с числом, иллюстрирующим спектр пламени.

МАТЕРИАЛЫ:

  1. 9 Q-Tip
  2. Защитные очки
  3. Стакан 150 мл
  4. 50 мл воды
  5. Горелка Бунзена
  6. Нитрат натрия, Na +
  7. Нитрат бария, Ba2 +
  8. Нитрат кальция, Ca2 +
  9. Нитрат меди, Cu2 +
  10. Нитрат калия, K +
  11. Нитрат стронция, Sr2 +
  12. Нитрат лития, Li +
  13. Неизвестно 1 = Нитрат натрия, Na +
  14. Неизвестно 2 = Нитрат бария, Ba2 +

ПРОЦЕДУРА:

  1. Сначала мы взяли ватную палочку, которая находилась в химическом стакане с водой, и окунули ее в один из ионов металла.
  2. После того, как мы окунули Q-Tip в ион металла, мы поместили конец Q-Tip в пламя горелки Бунзена и наблюдали, как он горит.
  3. Затем мы посмотрели в спектроскоп, чтобы увидеть цвет пламени и сопоставить его с числом на спектроскопе.
  4. Мы записали цвет пламени и длину волны, показанную на спектроскопе.

НАБЛЮДЕНИЯ:

Мы собрали наши наблюдения в диаграмму ниже.

Металл-ион Цвет пламени Длина волны
Натрий, Na + Ярко-оранжевый 600 нм
Барий, Ba2 + желтый, зеленый, коричневый 550 нм
Кальций, Ca2 + Темно-оранжевый 500 нм
Медь, Cu2 + Светло-зеленый 500 нм
Калий, K + Розовый и фиолетовый 400 нм
Стронций, Sr2 + Красный Апельсин 700нм
Литий, Li + Сплошной красный 700 нм
Неизвестно 1 Ярко-оранжевый 600 нм
Unkoown 2 желтый, зеленый, коричневый 480 нм

ВОПРОСЫ:

  1. Мы решили, что неизвестный 1 оказался нитратом натрия, потому что и нитрат натрия, и неизвестный 1 горели очень ярко-оранжевым цветом и имеют в спектре около 600 нанометров.
  2. Мы решили, что неизвестный 2 оказался нитратом бария, потому что и нитрат бария, и неизвестный 2

.

Смотрите также