Warum brennen manche Elemente in unterschiedlichen Farben? [Duplikat]

Ich habe ein Fackelfeuerzeug und es macht eine grüne Farbe, wenn die Flamme über das Metall in der Mitte geht. Was auf molekularer Ebene würde eine Flamme ihre Farbe ändern, obwohl es keinen Temperaturunterschied gibt? Erzeugen einige Elemente beim Verlassen eine andere Farbe?

@JohnRennie Die Konzentration von Metallionen hat einen offensichtlichen Effekt, da je mehr Metallionen vorhanden sind, desto mehr Licht wird emittiert. Es gibt keinen direkten Zusammenhang mit der Farbe.– John Rennie
Ich möchte den direkten Zusammenhang mit der Farbe wissen.
Es steht in direktem Zusammenhang mit der Elektronenkonfiguration. Vor allem die Valenzelektronen. Jedes Element hat eine einzigartige Anordnung von Elektronen und wenn sie angeregt werden, springen sie zwischen verschiedenen und einzigartigen Energieniveaus hin und her.

Antworten (1)

Dies ist eines der ersten Beispiele für Energieniveaus von Elektronen innerhalb des Atoms!

Nehmen wir das Bohr-Modell, das sich vorstellt, dass Elektronen den Kern auf festen Bahnen umkreisen

Diagramm des Bohr-ModellsJede dieser Bahnen hat eine entsprechende Energie. Die Elektronen sind bei niedrigeren Energieniveaus stabiler und daher bevorzugt dort.

Wenn Sie den Elektronen Energie zuführen (in Form der Flammen-/Wärmeenergie), werden sie angeregt und springen auf ein höheres Energieniveau.

Leider sind die Elektronen auf dem höheren Energieniveau instabil und fallen schließlich auf das niedrigere Energieniveau. Wenn dies geschieht, muss die Energie, die sie aufgenommen haben, auf irgendeine Weise wieder abgebaut werden. Dies bedeutet, dass die Elektronen ein Photon mit einer Energie ausstoßen, die der Energiedifferenz zwischen den beiden Niveaus entspricht.

Photonen unterschiedlicher Energie haben unterschiedliche Wellenlängen/Frequenzen, die den Farben zugeordnet sind, die sie sind. Wellen mit höherer Energie sind violetter (bis sie ins Ultraviolett eintreten und mit bloßem Auge nicht sichtbar sind) und Wellen mit niedrigerer Energie sind rot (bis Sie genug Energie haben, um in den Infrarotbereich einzutreten).

Die Farbe der Flamme ändert sich aufgrund des Unterschieds in den Energieniveaus. Elemente haben festgelegte Energieniveaus, so dass Sie unterschiedliche Farben nur erhalten können, indem Sie ein anderes Element in der Flamme verwenden oder die Elektronen auf noch höhere Energieniveaus anregen. Leider ist letztere Option für Sie nicht wirklich möglich. Die meisten Elektronen werden einfach auf das zweite Energieniveau springen, während nur sehr wenige höher springen würden, was bedeutet, dass andersfarbige Photonen unter den anderen nicht sichtbar sein werden.

Einige Beispiele für diese Elemente und Farben sind: Kupfer – blaugrün, Kalium – lila, Strongtium – rot, Natrium – gelb (wie Natrium-Straßenlaternen!), Lithium – dunkelrot, Barium – grün.

Abbildung aus dem Wikipedia-Artikel über das Bohr-Modell.