تست شعله

تئوری آزمایش:

 

اندازه گیری:1-کیفی    2- کمی

 

لایه‎ی ظرفیت هر یون فلزی پر است. وقتی یون فلز در معرض گرما قرار می‎گیرد، الکترون‎های لایه‎ی ظرفیت انرژی می‎گیرند و به لایه‎های بالاتر می‎روند. از آنجا که حضور الکترون در لایه‎های بالاتر ناپایدار است، این الکترون‎ها بلافاصله به سطح انرژی پیشین و لایه‎ی قبلی بازمی‎گردند و انرژی‎ای را که از دست می‎دهند به صورت نور منتشر می‎کنند. رنگ این نور متناسب با میزان انرژی‎ای است که الکترون در جهش به سطح انرژی پایین‎تر از دست داده است.

بر اساس مدل اتمی بور الکترون های یک اتم در لایه های مختلفی قرار گرفته اند. تفاوت این لایه ها و زیر لایه ها در انرژی آن هاست. یعنی هرچه لایه ی الکترونی فاصله ی بیشتری نسبت به هسته داشته باشد انرژی بیشتری خواهد داشت. همان طور که می دانید پایدارترین حالت اتم حالتی است که در آن الکترون ها کم ترین انرژی را داشته باشند. بنا بر این الکترون ها همیشه در لایه ای قرار می گیرند که نسبت به هسته فاصله ی کم تری و در نتیجه انرژی کم تری داشته باشند.

پس الکترون ها ابتدا لایه های داخلی و سپس لایه های بالاتر را پر می کنند. در این حالت اصطلاحا الکترون ها در حالت پایه قرار گرفته اند.اما اگر به همین الکترون ها انرژی دهیم، با توجه به این که انرژی آن بیشتر شده است بنا بر این باید به لایه های بالاتر تغییر مکان دهد. یعنی به لایه های پر انرژی تر منتقل شود. در این حالت اصطلاحا گفته می شود که الکترون در حالت برانگیخته است.

انرژی بین لایه ها در یک اتم به مقدار مشخصی با یکدیگر متفاوتند. بنا بر این الکترون برای حرکت از یک لایه ی داخلی به لایه های بالاتر باید به این مقدار انرژی دریافت کرده و برانگیخته شود. این انرژی به صورت جذب امواج الکترومغناطیسی با طول موج معین صورت می پذیرد. حال اگر الکترون به حالت پایه ی خود بازگردد، باید به همان مقدار انرژی که دریافت کرده است انرژی نشر کند تا به لایه ی اولیه ی خود باز گردد. نوری که هنگام سوزاندن نمک های فلزات مختلف از آن مشاهده می شود مربوط به همین نشر انرژی است. چون در فلزات مختلف فاصله ی بین این لایه های الکترونی متفاوت است و تفاوت انرژی آن ها نیز با یکدیگر فرق می کند، بنا بر این انرژی نشر شده از آن ها نیز با یکدیگر متفاوت خواهد بود.

 

انواع طیف

انرژی  تابشی متشکل از دو میدان نوسانی و مغناطیسی والکتریکی است که در فصا با حرکت موجی انتقال می یابدبرای هر موج فاصله در ماکزیمم یا دو مینیمم یک طول موج یا لاندا نامیده می شود

 

امواج الکترومغناطیس شامل محدوده وسیعی از طول موج ها هستند که تنها بخش کوچکی از آن توسط چشم ما قابل دیدن است این امواج از  طول موجهای بسیار کوتاه با انرژی های بسیار بزرگ مانند اشعه گاما  تا طول موج های بسیار بلند باانرژی های بسیار کم مانند امواج رادیویی را در برمیگیرند . از این بین تنها بخش کوچکی از امواج توسط چشم ماقابل دیدن می باشد.

 

 الف) طیف پیوسته

 چون نور سفید ترکیبی از تمامی رنگهاست و تمامی طول موجهای محدوده مرئی راشامل میشود پس اگر از منشور عبور کند نوار عریضی از رنگها را شامل میشود که مانند رنگین کمان پیوسته ای است که در آن کناره هر نوار رنگی  به کناره نوار مجاوردر هم می آمیزد مثلا بنفش در آبی و آبی در سبز و .... به این طیف، طیف پیوسته میگویند زیرا تمامی طول موج ها در بر می گیرد.

 

ب)طیف خطی

اگر شعاعی که از منشور میگذرد همه طول موج ها را نداشته باشد طیف حاصله یک طیفی است که طیف خطی نامیده میشود طیف خطی فقط شامل طول موجهای معینی بوده و در بین خطوط مربوط به طول موجهای خاص نوار های تاریک دیده میشود.اگر اتم های گازی شکل یک عنصر را در یک قوس الکتریکی ، یک جرقه الکتریکی ، ویا شعله گرم کنیم نور از آنها منتشر میشود . اگر شعاعی از این نور را توسط منشور تجزیه کنیم یک طیف خطی حاصل میشود از این رو به آن طیف نشری خطی اتمی میگویند .

 

در عناصر نماینده ، بطور کلی انرژی یونش بین عناصر یک گروه از بالا به پایین کاهش می‌یابد. عناصر گروه Cs ، Rb ، K ، Na ، Li و عناصر گروه Rn ، Xe ، Kr، Ar، Ne ، He بصورت مینیمم و ماکسیمم منحنی نشان داده شده‌اند. در هر گروه بتدریج از اتمی به اتم پایینتر می‌رویم ، بار هسته ، افزایش می‌یابد، اما اثر آن تا حد زیادی از طریق افزایش تعداد الکترونهای پوستهزیرین که اثر پوششی دارند، حذف می‌شود. در حالیکه اتمها بزرگتر می‌شوند، الکترونی که باید یونیده شود، در فاصله‌ای دورتر از هسته قرار می‌گیرد، در نتیجه جدا شدن الکترون آسانتر شده ، انرژی یونش کاهش می‌یابد.
انرژی یونش عناصر واسطه در یک دوره به سرعت مشابه با عناصر نماینده افزایش پیدا نمی‌کند. انرژی یونش عناصر واسطه درونی ، کم و بیش ثابت می‌ماند. در این دو دسته عناصر ، الکترون متمایز کننده به پوسته‌های درونی اضافه می‌شود. افزایش اثر پوششی حاصل ، وضعیت انرژی یونش در عناصر واسطه و واسطه درونی را توجیه می‌کند. اتم فلزات در واکنشهای شیمیایی معمولا الکترون از دست می‌دهند و به یونهای مثبت تبدیل می‌شوند. اتم غیرفلزات معمولا به این ترتیب عمل نمی‌کنند. بنابراین فلزات عناصری با انرژی یونش نسبتا کم و غیرفلزات عناصری با انرژی یونش نسبتا زیادند.

            

 

برای پاک کردن اثر عنصر قبلی از روی میله  از اسید نیتریک استفاده می شود این اسید به علت خاصیت اکسندگی بالاقدرت پاک کنندگی زیادی دارد .

همچنین برای انجام آزمایش شعله می توان از سه روش زیر برای  قرار دادن نمک در معرض شعله استفاده نمود:

  1. استفاده از افشانه ی نمک مورد نظر

2-استفاده از میله ی پلاتین            

3-استفاده از میله ی آلیاژ نیکروم (نیکل-کروم)

 

روش کار:

ابتدا یک میله فلزی  و نسوز را در شعله گرفته تا سرخ شود و دیگر دود نکند سپس آن را تا دمای اتاق سرد می کنیم.نمونه های مورد نظر را تحویل گرفته و دور از حرارت شعله قرار دهیم.ابتدا میله را کمی داغ کرده و در ظرفی که شامل مقدار بسیار کمی ماده است فرو می بریم تا کمی از پودر ماده به نوک میله بچسبد .

شعله گاز را تنظیم می کنیم تا به طور کامل به رنگ آبی پر رنگ بسوزد سپس میله فلزی را  در مکانی که شعله مورد نظر بیشترین حرارت را داراست می گیریم و به آرامی می چرخانیم (از تنفس گاز های خارج شده جدا خودداری کنید!) رنگ شعله را برای ترکیب مورد نظر یادداشت می کنیم . برای ترکیب بعدی دوباره میله را تمیز می کنیم , روی شعله تا سرخی حرارت داده و تا دمای محیط خنک می کنیم و مراحل را دوباره تکرار می کنیم .

.به دو دلیل چسب نشاسته در اواخر آزمایش اضافه می شود: یکی اینکه چسب نشاسته

یک شناساگر طبیعی است و احتمال هیدرولیز شدن و تجزیه ی آن در محیط واکنش وجود

 دارد.دوم اینکه چسب نشاسته یک شناساگر جذب سطحی است و تغییر رنگ آن از طریق

 جذب سطحی مولکولهای ید صورت می گیرد، چنانچه زود به محیط واکنش افزوده شود،

احتمال دارد گونه های دیگر موجود بر روی آن جذب سطحی شوند و درنتیجه تغییر رنگ زودتر

 از زمان واقعی دیده می شود.

 

 200.2 گرم پتاسیم یدید را در 100 سی سی آب حل نموده و 10 گرم ید به آن اضافه

می نماییم و پس ازحل شدن حجم محلول را با آب مقطر به 1 لیتر می رسانیم.

/ 0 نظر / 317 بازدید