1.2 Flammeprøver og linjespektre

Når grunnstoffer varmes opp i en flamme, sender de ut lys med forskjellige bølgelengder. Ioner av alkalimetaller som litium og natrium og av jordalkalimetaller som kalsium og barium sender ut lys med en farge som er karakteristisk for metallet. Også salter av andre metaller gir farget flamme. Flammefarger kan derfor brukes når vi skal undersøke om et ukjent salt inneholder et bestemt metallion. Hvis vi studerer det fargede lyset i et spektroskop, kan vi se et linjespektrum.

 

Problemstillinger

  • Hvilken flammefarge er karakteristisk for metallet i hvert av de utdelte saltene?
  • Hvilket av metallene har det enkleste linjespekteret?

 

UTSTYR

Fellesutstyr

  • spektroskoper
  • stativer med klemme (for å feste spektroskopet)

Utstyr for gruppen

  • prøver av salter: LiCl(s), NaCl(s), CaCl2(s), BaCl2(s) og CuCl2(s)
  • gassbrenner, fyrstikker
  • 2 magnesiastifter
  • porselensplate eller glassplate
  • vann

 

Fremgangsmåte og observasjoner

1) Glød enden på en magnesiastift i flammen fra en gassbrenner for å fjerne uønskede stoffer. Fukt enden av stiften med litt vann og stikk den ned i LiCl(s). Før enden med saltet på inn i ytterkanten av flammen. Noter flammefargen.

2) Brekk av den ytterste (den brukte) delen av magnesiastiften. Gjør tilsvarende flammetest for de andre saltene etter tur og noter flammefargen for hvert salt. Ta NaCl(s) til slutt fordi natriumflammen er sterk og vanskelig å bli kvitt.

3) Gjør flammetesten på natrium om igjen, men denne gangen skal du studere flammefargen med spektroskopet og notere det du ser.

4) Du kan også studere linjespekteret for de andre metallionene, men det kan være vanskeligere å se det fordi flammen ikke varer lenge nok.

 

Resultater og spørsmål

a) Lag en oversikt som viser metallionenes flammefarge.

b) Hvorfor sendes det ut farget lys når saltene blir oppvarmet?

c) Beskriv linjespekteret til natrium.

d) Undersøk hvilke salter og metaller som er vanlige i fyrverkeri, og som gir de flotte fargene.

 

Risikovurdering

Egenskaper ved stoffene

  • LiCl(s): Farlig ved svelging. Gir alvorlig øyeirritasjon. Irriterer huden.
  • CaCl2(s): Gir alvorlig øyeirritasjon.
  • BaCl2(s): Giftig ved svelging. Farlig ved innånding.
  • CuCl2(s): Farlig ved svelging. Irriterer huden. Gir alvorlig øyeirritasjon. Meget giftig, med langtidsvirkning, for liv i vann.
  • NaCl(s): Vurdert ikke merkepliktig.

Faremoment ved gjennomføringen

Åpen flamme (gassbrenner).

Spesielle tiltak

Bruk briller. Unngå å ta på LiCl(s), CaCl2(s), BaCl2(s) og CuCl2(s). Hvis du får noe på hendene, vasker du med såpe og vann. Unngå løst hår og løse klær.

Avfallshåndtering

Rester av LiCl, BaCl2 og CuCl2 samles inn og tømmes i en resteflaske. De andre saltene kastes som restavfall eller løses i vann og tømmes i vasken. Rester av magnesiastifter kastes i restavfall.