Működik a kémia

Lángfestés

2018. január 19. 15:05 - Baran Zsuzsi

Szeretném folytatni ezt a blogot egy nagy kihagyás után. Ami most leginkább foglalkoztat kísérlet, az a lángfestés. A hozzá kapcsolódó alapfogalmak a foton, az elektron, a hullámhossz és a gerjesztés, és persze az alkálifémek és az alkáliföldfémek.
Alkálifémek: az I. főcsoport elemeit, kivéve a hidrogént, alkáli fémeknek nevezzük. Nevüket onnan kapták, hogy vízzel lúgokat( alkáliákat) képeznek. Alkálifém a lítium (Li), nátrium (Na), kálium (K), rubídium (Rb), cézium ( Cs), és a francium (Fr).
Alkáliföldfémek: a II. főcsoport elemeit alkáliföldfémeknek nevezzük. Nevüket erős lúgképző, és kőzetalkotó tulajdonságukról kapták. Alkáliföldfém a berillium ( Be), magnézium (Mg), kalcium (Ca), stroncium (Sr), bárium (Ba) és a rádium (Ra).
Elektron:  Az elektron negatív elektromos töltésű elemi részecske, amely az atommaggal együtt kémiai részecskéket alkot, és felelős a kémiai kötésekért. Szokásos jelölése: e‒ 
Gerjesztés: Az atommag körül azt a térrészt, ahol az elektronok 90 %-os valószínűséggel megtalálhatók, atompályának nevezzük. A különböző atompályákon mozgó elektronok atommagtól való távolsága és energiája eltérő. Az atomban kötött elektron energiáját a pályaenergiával jellemezzük. A pályaenergia akkor szabadul fel, ha az elektron a magtól igen nagy távolságból az atompályára lép. A közel azonos méretű atompályákon mozgó elektronok elektronhéjat alkotnak. Az atom legstabilabb állapotát, amikor a legkisebb az energiája, az atom alapállapotának nevezzük. Ekkor az elektronok a lehető legkisebb energiájú atompályákon vannak. Megfelelő energia befektetésével az elektronok távolabb kerülnek az atommagtól, az atom gerjesztett állapotba kerül. A gerjesztett állapot nem stabil. A gerjesztés megszűnése után az atom alap állapotba jut, miközben a felvett energiát kisugározza.
Hullámhossz: a hullám két egymást követő maximuma, vagy minimuma közti távolság.
Foton: a fény elemi részecskéje.

Lángfestés: 
Szükséges anyagok: lítium-nitrát, nátrium-klorid, kálium-klorid, cézium-klorid, magnézium-klorid, kalcium-klorid, stroncium-klorid,  bárium-klorid, 1:1 térfogatarányban hígított sósav, és cink.
Szükséges eszközök: porcelántégelyek, Bunsen-égő, üvegbot, vegyszeres kanál.

Végrehajtás: 
A porcelántégelyekbe öntsünk kb 2 köbcenti, 1:1 térfogatarányban hígított sósavoldatot, majd szórjunk bele borsószem nagyságúakat a fém sókból. Keverjük meg üvegbottal az oldatokat, majd mindegyik csészébe dobjunk kis darab cinket. Az oldatból távozó hidrogéngáz fölé tartsuk vízszintes helyzetben a nem világító Bunsen-lángot. A lítium bíborvörös, a nátrium sárga, a kálium fakó ibolya, a cézium halványkék, a kalcium téglavörös, a stroncium bíborvörös, és a bárium fakózöld lesz. A magnézium nem festi a lángot. 

Magyarázat:
Az elektronok igyekeznek a lehető legkisebb energiájú szintre kerülni, ezért a gerjesztés után az energiaszinteknek megfelelő különbség kisugárzása közben visszakerülnek egy alacsonyabb energiaszintre. A kisugárzott energia foton formájában is távozhat az atomból. Ha a foton hullámhossza a látható fény tartományába esik, a szemlélő az adott atomra jellemző színeket vesz észre. A fémek egy részének atomjait a látható fény fotonjai gerjesztik, így az instabil magasabb energiaszintről visszaérkezve az atomok a látható fény tartományában sugároznak. Ez a lángfestés.

Ezzel a jelenséggel szeretnék párhuzamba hozni egy hétköznapibb dolgot: a stresszt. Illetve a stresszkezelést. A stressz fogalma: A szervezet nem specifikus reakciója minden olyan ingerre, amely kibillenti eredeti egyensúlyi állapotából, alkalmazkodásra kényszeríti.
Amikor valamilyen veszélyt érzékelünk akkor egy magasabb energia szintre kerülünk, hogy tudjunk támadni vagy védekezni a hatás ellen. Például egy anya leszedi a gyerekéről az autót, vagy valaki menekül egy kutya elől és átugorja a kerítést. Amikor vége a vészhelyzetnek, akkor visszakerülünk egy az alap állapotunkba. Ez történik amikor hirtelen ér valami. Csakhogy a stressz többnyire tartós állapot, félünk az iskolában, az orvosnál, vagy egyes személyek társaságában, és választunk valamiféle tevékenységet, arra, hogy mielőbb lenyugodjunk. Kétféle út létezik ilyenkor az egyik, hogy érzelmileg közelítjük meg a helyzetet. Ilyenkor panaszkodunk, tagadjuk a helyzetet, eszünk, vagy valamiféle tudatmódosító szert használunk. Van a probléma központú megközelítés, amikor így értékeljük, hogy meg tudjuk oldani a helyzetet. Igyekszünk megbeszélni a problémát, megteszünk minden tőlünk telhetőt annak érdekében, hogy a helyzet megoldódjon, vagy ami a legjobb, hogy megváltozunk. A szerint érdemes a probléma központú és az érzelem  központú megoldás közül választani, hogy van e befolyásunk az események alakulására, vagy nincs. Érdemes azt is megítélnünk, hogy ahogyan jelenleg reagálunk a nehézségekre az hosszútávon jó vagy rossz hatással van ránk. Remélem tudtam valami hasznosat mondani neked.

3 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://mukodikakemia.blog.hu/api/trackback/id/tr9213588141

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

GreatBard 2018.05.28. 14:03:47

Szia Zsuzsi!
Ez egy igazán hasznos írás, tetszik.
Én sajnos nem vagyok túl járatos a kémiában, viszont volna egy kérdésem lángfestés témában, amire nem találom a választ.
Hogyha egy gyertyának (nagy gyertya, nagy lánggal, nagy kamnóccal) a kanócába lenne beleaplikálva az itt felsorolt fémsók közül valamelyik, akkor az vajon megfestené a gyertyalángot? Vagy esetleg komplikáltabb művelet lenne?
Köszönöm :)

Baran Zsuzsi 2018.06.01. 10:58:15

Szia!

Megfestené igen.

Kicsit utána jártam, hogyan lehetne ezt megvalósítani. De csak elég kezdetleges formájában próbáltam ki. Ha a kanócra sikerülne fémsót kristályosítanod, úgy, hogy a kanócnak a tetején ne legyen só (különben nem gyullad meg), akkor megszínezné a lángot. mukodikakemia.blog.hu/2017/05/06/kristalyos_rez-szulfat

Végül is én itt a laborban kipróbáltam réz-szulfáttal, hogy apróra porítottam és belemártottam a kanócot. S akkor meggyújtás után pár másodpercre almazöld színű lett a láng. Csak arra érdemes figyelni, hogy a fémek nagyon hamar égnek el és kicsit szikráznak is.

A leglátványosabban úgy tudsz otthon lángfestős kísérletet csinálni, ha meggyújtasz egy gyertyát és utána rászórsz kanállal valamilyen fémsót. Itt az iskolában is sokszor csinálták így a kísérletet. Néztem pár vegyületet a 8. os kémiakönyvben milyen fémsókkal találkozhatunk a hétköznapokban. NaCl az a konyhasó, de az nem olyan látványos, mert eleve sárga a gyertyaláng. Ami az alkáliföldfém-sók közül a legkönnyebben beszerezhető az a kréta ( CaCO3) és a hintőpor ( magnézium-szilikát, MgSiO3 ) .

GreatBard 2018.06.04. 14:37:41

Szia!

Köszönöm szépen a válaszodat. Kísérletezni fogok vele, és megírom majd ha jutottam valamire. :)
süti beállítások módosítása