Praktikum Anorganische Chemie/ Flammenfärbung

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[Bearbeiten] Flammenfärbung

Bunsenbrenner

Flammentypen in Abhängigkeit von der Luftmenge, die das Luftventil passiert: 1 Ventil geschlossen (Diffusionsflamme) 2 Ventil zur Hälfte geöffnet 3 Ventil fast vollständig offen 4 Ventil voll geöffnet (Vormischflamme)

Die Flammenfärbung ist eine Vorprobe für viele Kationen und besonders bei Alkali- und Erdalkalimetallen zum Nachweis geeignet.

[Bearbeiten] Durchführung

Natrium D-Linie durch ein Spektroskop

Man nimmt einen Magnesiastab und glüht diesen 5 Minuten lang im Bunsenbrenner aus, bis die gelbe Farbe verschwindet. Es handelt sich meist um eine Natriumflammenfärbung, da alles, was man berührt mit kleinen Mengen Handschweiß (NaCl-Lösung) kontaminiert ist. Danach nimmt man mit dem heißen Magnesiastab etwas Analysensubstanz auf und hält ihn in die Bunsenbrennerflamme, am besten in einem abgedunkeltem Abzug. Durch die Farbe der Flamme kann man einen ersten Hinweis erhalten. Eine exakte Unterscheidung ist jedoch nur mit einem Handspektroskop möglich. Falls Natrium in der Probe ist, werden alle anderen Flammenfärbungen überdeckt, hier hilft ein Blick durch Cobaltglas, welches das intensive Natriumgelb herausfiltert.

Tipp: Man kann sich die Zeit des Ausglühens sparen, wenn man in einen etwas teureren Platindraht investiert.

[Bearbeiten] Farben

Antimon, fahlblau	Arsen, fahlblau	Blei, fahlblau	Borat (Bor), kräftig grün
Calcium, ziegelrot	Kalium, violett	Kupfer, grün, auch blau	Kupfersulfat, stark grün
Lithium, karminrot	Natrium, gelb	Natrium durch Cobaltglas	Strontium, rot

[Bearbeiten] Spektren

Calcium (oben) und Natrium-Spektrum (unten)

[Bearbeiten] Erklärung

Elektronenanhebung und Zurückfallen im Valenzschalenmodell

Durch die Wärmeenergie werden die Elektronen auf ein höheres Energieniveau befördert ( angeregter Zustand). Diese Energie geben sie aber oft schnell wieder ab und fallen auf ihr vorheriges Niveau zurück. Die Energie, die sie abgeben, wird in Form von Licht spezifischer Wellenlänge abgegeben und ist bei gleichen Niveauänderungen immer gleich. Deshalb kann dies zur Identifikation eines Elementes dienen. Mit einem Spektroskop, dass das Licht in seine Spektralfarben (vgl. Regenbogen) aufbricht, kann man die charakteristischen Linienspektren erkennen. Was vom menschlichen Auge als eine Farbe wahrgenommen wird ist in Wirklichkeit ein diskontinuierliches Spektrum mit einzelnen Banden.