炎色反応の原理

炎色反応に凄く心を惹かれました。
なんで火にある物質の溶けたものをかざすと
炎の色が変わるのですか？
メカニズムを教えてください！

No.1 ベストアンサー 回答者： usokoku 回答日時： 2009/04/17 17:52

特定の色の光が見える場合には、次の２つの現象のいずれかが起こっています。

1.特定の波長の光を吸収する
2.特定の波長の光を発光する

炎色反応は、後者の光の発光です。
色々種類があります。誰かのサイト(内容が正しいかどうか見ていません。正確な内容が必要ならば化学か物理の大学教養課程程度の教科書を読んでください)
http://www.geocities.jp/gibsccn/hertz8.html
炎色反応の場合には、
適当な電子の軌道から電子が失われて、空いた軌道に外側の軌道から電子が飛び込むときに発光する
現象です。水素原子の場合には、発見者の名前がついています。
http://galaxy.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/mano/gas/den …

遷移金属では、励起状態の軌道と基底状態の軌道のエネルギーの差がちょうと可視光線の波長に相当するので、肉眼で見られます。
「励起状態の軌道と基底状態の軌道」の説明はちょっと私では無理。できません。混成軌道とエネルギーバンドと不対電子との関係を忘れましたから。

No.2 回答者： potachie 回答日時： 2009/04/17 22:17

「物質」が燃えるときの色ではなく、元素そのものが出す色です。

中学生なら、陽イオンが暖められた時に出すの色、と思っても大きくは外れていません。
アルカリ金属、アルカリ土類金属では、炎色反応の色が「見え」ますが、全ての元素で同様の現象が起きています。

http://www.city.hiroshima.jp/shakai/eiken/topics …

化学史では、このメカニズムは、炎色反応自体の研究からは導かれることはありませんでした。
この原理と全く同じ理由で、同じ元素は同じ色の光を吸収します。

暗線（輝線）は、化学史では謎の多い話で、太陽光のスペクトル分析（分光）を観察したニュートンですら、虹色に分解された暗線を含む太陽光を目の前で見ているはずなのに、虹色に混ざっている暗い線を見つけることはできませんでした。これ、化学史の七不思議のひとつらしいです。