Mi is az a lángfestés?
A lángfestés egy érdekes kémiai jelenség.Ha a periódusos rendszer I. és II. főcsoportjának (alkálifémek és alkáliföldfémek) valamelyik elmét tűzzel érintkezésbe hozzuk, akkor ezek megfestik a lángokat.
Nem mindegyik képes megfesteni a lángokat, például a magnézium vagy a berillium. A lángokat minden elem jellemző színűre festi meg amit még lentebb kitárgyalunk.
Az anyagokról:
Az alkáli fémek az első főcsoport elemei kivétel a hidrogén. A hidrogén rettentő nagy nyomás alatt (mint például a Jupiter magjában) fémes tulajdonságú lesz, és az alkáli fémekhez hasonlóan viselkedik. Rendkívül reakcióképesek ezért elemi állapotban nem találhatók. Szürke színüek, puhák, könnyen alakíthatók, késsel vághatók.Még egy pár információ:
1.Sűrűségük kicsi
2.Halogénekkel ionos sókat képeznek, ebből következik hogy a hőt és az áramot jól vezetik.
3.Olvadás- és forráspontjuk alacsony
4.Elektronegativitásuk a legkisebb
5.Vízzel – heves reakció és hidrogéngáz képződése közben – erős bázisokat (alkáli-hidroxidokat) képeznek, alkoholokkal sószerű alkoholátok keletkezése közben reagálnak
6.A levegő nedvességtartalmával is reakcióba lépnek, ezért petróleum alatt kell tárolni őket
7.A külső elektronhéjukon csak 1 db s elektron található, így ennek leadásával érik el a stabil, zárt elektronszerkezetet, egyszeres pozitív töltésű kationt hozva létre
Az alkáliföldfémek:
1.Szürke színűek
2.Viszonylag puhák, de az alkálifémeknél keményebbek, keménységük a periódusos rendszerben lefelé csökken
3.Kis sűrűségűek
4.Reakcióképességük az oszlopban lefelé haladva nő
5.Halogénekkel ionos sókat képeznek (kivéve a berilliumot, melynek halogenidjei kovalens tulajdonságúak) ezért az elektromos áramot jól vezetik
6.Gyorsan oxidálódnak (levegőn egyedül a magnézium állandó - védő oxidrétege miatt)
7.Külső elektronhéjukon 2 db s elektron található, ezek leadásával érik el a stabil, zárt elektronszerkezetet, kétszeres pozitív töltésű kationokat hozva létre. Ezek az elektronok azonban már egy teljesen feltöltött s pályáról kell, hogy távozzanak, másrészt az első elektron távozása után a második leszakításához már jóval nagyobb energia kell, ezért ezek az elemek már kevésbé reakcióképesek az alkálifémekhez képest
8.szerkezetük: fémrács
1.Szürke színűek
2.Viszonylag puhák, de az alkálifémeknél keményebbek, keménységük a periódusos rendszerben lefelé csökken
3.Kis sűrűségűek
4.Reakcióképességük az oszlopban lefelé haladva nő
5.Halogénekkel ionos sókat képeznek (kivéve a berilliumot, melynek halogenidjei kovalens tulajdonságúak) ezért az elektromos áramot jól vezetik
6.Gyorsan oxidálódnak (levegőn egyedül a magnézium állandó - védő oxidrétege miatt)
7.Külső elektronhéjukon 2 db s elektron található, ezek leadásával érik el a stabil, zárt elektronszerkezetet, kétszeres pozitív töltésű kationokat hozva létre. Ezek az elektronok azonban már egy teljesen feltöltött s pályáról kell, hogy távozzanak, másrészt az első elektron távozása után a második leszakításához már jóval nagyobb energia kell, ezért ezek az elemek már kevésbé reakcióképesek az alkálifémekhez képest
8.szerkezetük: fémrács
A magnézium kevésbé reakcióképes, mivel felületén – a levegő oxigénjével érintkezve – összefüggő oxidréteg alakul ki, mely megóvja a további oxidációtól. Az alkáliföldfémek közül külön kell említeni a berilliumot, mely a csoport többi elemétől erősen eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokat mutat. Rideg, kemény fém, kevésbé reakcióképes, mint a csoport többi eleme. A másik érdekes elem a rádium, mely radioaktív tulajdonságokkal rendelkezik.
A kísérletekhez felhasználható anyagok:
kalcium-klorid (CaCl2), nátrium-klorid (NaCl), stroncium-klorid (SrCl2), lítium-klorid (LiCl), bárium-klorid (BaCl2)
Habár a réz nem tartozik az alkáli fémek és az alkáli földfémek közé, gyakran mutatnak be vele kísérleteket ezért ide sorolhatjuk a réz kloridot is, mint kísérleti anyagot.
A jelenség:
A kémiai elemek atomjaiban az elektronok jól meghatározott energiájú állapotban vannak. Az elektronok csak bizonyos energiaszinteken létezhetnek. Egy adott energiaszintről az elektron csak úgy kerülhet valamelyik magasabb szintre, hogy a különbségnek megfelelő energiát felveszi fény (foton) formájában vagy hőátadással. Ez a folyamat a gerjesztés.
Az elektronok igyekeznek a lehető legkisebb energiájú szintre kerülni, ezért a gerjesztés után az energiaszinteknek megfelelő különség 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.
Jellemző színek:
- Lítium: bíborvörös
- Nátrium: sárga
- Kálium: fakó ibolya
- Rubídium: fakó vörös
- Cézium: halványkék
- kalcium: téglavörös
- stroncium: bíborvörös
- bárium: fakózöld
- rádium: kárminvörös
