تست شعله

دوستان بیازمایی سلام! امیدوارم که شاد و سلامت باشید.

در این شبیه ساز جذاب قراره که با تست شعله آشنا بشید😌.

معرفی

تست شعله یا آزمون شعله: نوعی آزمایش ساده هستش که اغلب برای تشخیص یون فلزی در یک ترکیب استفاده میشه؛ یعنی با تغییر رنگ شعله مشخص می‌شه که چه نوع یون فلزی در ترکیب مورد نظر وجود داره.

توجه: تست شعله برای همه فلزات کاربرد نداره چون ممکنه که یک فلز، تغییری در رنگ شعله ایجاد نکنه یا تغییر رنگی که ایجاد می‌کنه نزدیک رنگ شعله باشه و تشخیص سخت بشه.

مثال: رنگ شعله فلز پتاسیم و ترکیبات اون بنفش هستش پس اگه ترکیبی داشته باشیم که پتاسیم داشته باشه بخاطر یون مثبت (یون فلز)، رنگ شعله بنفش میشه؛ پس نکته مهم اون پتاسیم داخل ترکیبه یعنی نکته کلیدی ما یون فلزی هستش! اگه یادتون رفته یون فلزی چیه یک بار دیگه شبیه‌ساز ترکیبات یونی رو تمرین کنید😉.

نکته: حالا سوال مهم‌تر اینه که چرا ترکیباتی که یون فلزی دارن رنگ شعله رو تغییر می‌دن؟

همونطور که می‌دونید الکترون‌ها در لایه‌های الکترونی به دور هسته اتم درحال چرخشه. گرمای شعله باعث میشه که یون‌های فلز‌ی تحریک بشن و الکترون‌هاشون بخاطر برانگیخته شدن از تراز پایه به تراز برانگیخته (سطح انرژی بیشتر) برن. این وضعیت به دلیل ناپایداری، زیاد طول نمی‌کشه و الکترون‌ها هنگام بازگشت به تراز پایه خودشون، انرژی اضافی‌شون رو به صورت نور مرئی منتشر می‌کنن (همون رنگ) که این رنگ برای هر عنصری منحصر به فرد و ویژه‌اس😍.

راستی اگه دوست دارید بیشتر یاد بگیرید حتما شبیه‌ساز طیف نشری خطی هیدروژن رو تمرین کنید.

مثال:

رنگ شعله مس ($Cu$) و ترکیبات اون: سبز-آبی

رنگ شعله کلسیم ($Ca$) و ترکیبات اون: نارنجی

رنگ شعله پتاسیم ($K$) و ترکیبات اون: بنفش

رنگ شعله استرانسیم ($Sr$) و ترکیبات اون: قرمز

رنگ شعله لیتیم ($Li$) و ترکیبات اون: قرمز لاکی

رنگ شعله سدیم ($Na$) و ترکیبات اون: زرد

نحوه کار با شبیه ساز

برای شروع کلیک کنید. در وسط صفحه یک شعله آبی وجود داره که نوعی سوزن برای تست شعله بالای اون قرار داره.

در پایین صفحه کلریدهای چند فلز قرار داره:

مس(ll) کلرید: $CuCl_{2}$

کلسیم کلرید: $CaCl_{2}$

پتاسیم کلرید: $KCl$

استرانسیم کلرید: $SrCl_{2}$

لیتیم کلرید: $LiCl$

سدیم کلرید: $NaCl$

سوال یهویی: اسم عامیانه سدیم کلرید چی بود؟

حالا اگه هر کدوم از این ترکیبات یونی رو انتخاب کنید، سر سوزن آغشته به انتخاب شما میشه و مشاهده می‌کنید که بخاطر یون فلزی داخل اون ترکیبی که انتخاب کردین، رنگ شعله چه تغییری می‌کنه 🤩🔥.

چالش۱: ممکنه که بپرسید خانم اون شکل سمت چپ چیه؟ در شبیه‌ساز طیف نشری خطی هیدروژن کلی بهتون توضیح دادم که برانگیختگی و بازگشت الکترون چیه. سمت چپ شبیهساز داره به شما لایه‌های الکترونی یون فلز داخل ترکیب رو نشون میده که الکترون‌هاش چطوری وقتی از حالت برانگیخته یه حالت پایه برمی‌گردن از خودشون نور پس میدن! تازه خیلی حرفه‌ای آدرس میده که الکترون‌ها از کدوم زیرلایه به کدوم زیرلایه میرن؛ مثلا می‌گه از 3P میرن 3S.

چالش۲: خانم چرا مثلا رنگ شعله نارنجی در انتقال‌های الکترونی‌اش رنگ‌های دیگه هم پس میده؟ آفرین چه سوال خوبی😎.

چون وقتی به ترکیب یونی گرما میدیم، یک الکترون از یون فلزی که منتقل نمیشه بره لایه‌های بالاتر بلکه مجموعه‌ای از الکترون‌ها از لایه‌های پایه خودشون منتقل میشن میرن بالا 😲 و وقتی هم می‌خوان برگردن به لایه‌های خودشون با توجه به جاشون رنگ‌های مختلفی پس میدن. اما شما رنگ شعله رو به اون رنگی می‌بینید که بیشتر انتقال‌های الکترونی اونو پس دادن.

سوال: اگر رنگ شعله $CuCl_{2}$ سبز باشه، رنگ شعله $CuSo_{4}$ چه رنگیه؟

تست: در رابطه با تست شعله کدام گزینه صحیح نیست؟

۱. رنگ شعله یونهای فلزی لیتم و استرانسیم نزدیک به هم است.

۲. رنگ شعله ترکیب یونی $KNO_{3}$ بنفش می‌باشد.

۳. در تست شعله سدیم، فقط تابش‌های زرد در انتقال الکترونی مشاهده می‌شود.

۴. هر فلز، رنگ شعله خاص خود را دارد.