炎色反応

炎色反応が元素固有の色を示すのはなぜですか？
たとえばカリウムなどを例に教えてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： esezou 回答日時： 2004/07/23 10:16

こんにちは、定量的には＃１の方のご説明で良いかと思います。

定性的というか感覚的にはこのように捉えています。
カリウム原子に熱エネルギ（炎）を与えると、各エネルギ準位に有る電子はこのエネルギを吸収し一つ上のエネルギ順位に遷移します。この時吸収するエネルギに相当する光の波長（特定の波長の光はプランクの定数で決まるエネルギそのものですよね）が呈色したもの（白色光下での吸収波長以外の可視光が観測される、正確な表現の欠けますが）が炎色反応と理解してます。

No.5 回答者： hakutoh 回答日時： 2004/07/28 11:23

たぶんエネルギーはスペクトル項を用いてだせるはずです。

カリウムの基底状態のスペクトル項は他のどの原子のスペクトル項ともかぶることはありません（同族原子でも主量子数がかわってきます）し、励起状態とのエネルギー差は各原子固有の物になるはずです。僕が言えるのはこれぐらいですがお役に立つかどうかは分かりません、すみません。北森一般のれぽーとはむずかしいですよね、、、（苦笑）

No.4 回答者： noname#21649 回答日時： 2004/07/24 03:08

＞ネルギーはどうやって計算するのでしょうか？

私がやると計算間違いをするので.それらしき内容を紹介します。
http://qpcrkk.chem.tohoku.ac.jp/index.HTM
内
http://qpcrkk.chem.tohoku.ac.jp/koukai/study/KAI …
わからなければ.「原子」「波動方程式」あたりで検索すれば.見つかるでしょう。

＞エネルギーが求められれば、なぜそれぞれの元素に固有な色なのか、わかりますか？
「光」というものは光子という粒子がある「波長」で振動しているということは.わかりますか。「波長の違い」が人の目で見た「色の違いである」ことがわかりますか。
「光は.もつエネルギーの違いによって.波長が変化する」ことは.わかりますか。
「光のもつエネルギー」に対して「光の波長」は一義的に決定されるのです。
このあたりは.「定義」として使っていましたので.ご質問のように指摘されてしまうと.答えに困ります。

No.3 回答者： KENZOU 回答日時： 2004/07/23 13:12

参考URLに炎色反応の非常にわかりやすい解説が載っています。

ご一読されてはいかがでしょうか。

参考URL：http://www3.toyama-u.ac.jp/~kihara/chem/index.html

No.1 回答者： noname#21649 回答日時： 2004/07/23 03:02

私がすると原則として計算間違いをするので.ご自身で方程式を解いてください。

カリウムの場合には.元素番号19より.陽子の数19.電子の数19．よって.1S軌道と2Sと2Pと3sと3pがいっぱい。4sに電子が１個だけあります。
この電子雲軌道のもつエネルギーを計算して.各軌道間のエネルギーの差を求めて下さい。このうち.可視域のエネルギーが「炎色飯能における色」となります。
以下同様にすべての元素で計算してみれば.見当つくでしょう。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
エネルギーはどうやって計算するのでしょうか？
エネルギーが求められれば、なぜそれぞれの元素に固有な色なのか、わかりますか？
重ね重ねすいません。

お礼日時：2004/07/23 14:23