カラフルな5色の炎にうっとり「炎色反応」【美しすぎる化学】
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カラフルな5色の炎にうっとり「炎色反応」【美しすぎる化学】

カラフルな5色の炎にうっとり「炎色反応」【美しすぎる化学】

■カラフルな炎を観察 綿の上に粉末状の試薬を乗せ、メタノールで湿らせてから点火すると、炎にカラフルな色が現れます。動画では5種類(塩化バリウム、ホウ酸、塩化カリウム、塩化銅、塩化リチウム)の試薬を用いていて、それぞれ山吹色、緑色、赤紫色、青緑色、赤色が観察できました。また、5種類の試薬をまとめて点火すると、それぞれの色が入れ替わって見えたり、まとまって混じっているようにも見え、まるで色を次々と変化させるオーロラのようです。 ■電子の振る舞いによる光 アルカリ金属、アルカリ土類金属、銅などを含む化合物を炎に入れると、色のついた光を発することがあります。原子中に存在する電子は、通常は基底の軌道にあるのですが、外部から熱エネルギーを与えられると、外側の軌道に移動してしまいます。これはエネルギーの高い状態で、励起状態にあるといいます。しかし、電子がまた元の基底状態に戻ると、エネルギーが余ってしまい、それが光として放出されているのです。また、電子は決まったいくつかの軌道に存在しているので、放出されるエネルギーはまとまった特定の値になります。そのエネルギーをもつ光は、特定波長を持つので、放つ光の色も決まった色となるのです。 ■炎色反応 この金属が特定の光を放つ現象は、炎色反応と呼ばれるもので、身近なところではさまざまな色の光を放つ花火や、成分分析の一手法として金属の定性分析にも応用されています。ただし、金属が炎色を放つためには、原子が高温に加熱される必要があります。例えば、銅線を加熱するだけでは原子が蒸発しないので、融点の低い塩素などとの化合物を用いています。炎色反応の実験の試料に、塩化物のような化合物が多用されるのはこういった理由によるものです。 監修:山田暢司(都留文科大学特任教授) 授業に実験を積極的に取り入れ、身近な素材を有効に活用する教材開発に取り組んでいる。科学リテラシー向上のための啓発活動として、メディアへの出演、ドラマやCMの監修など多数。著書に「実験マニア」(亜紀書房)「サクッと!化学実験」(dZERO)「高校教師が教える化学実験室」(工学社)など。

再生時間
00:00:49
配信期間
未定
タイトル情報
美しすぎる化学 by Yahoo!映像トピックス
ビーカーの中で次々に色が変化したり 不思議な模様が現れたり……化学の世界は、まるでアートのよう。サイエンスの知識がなくてもビジュアルで楽しめる「美しすぎる」化学動画をどうぞ。