Hensikt:

Hensikten med forsøket var å finne ut hvilken flammefarge noen av jordalkali- og alkalimetallene har. I tillegg skulle vi finne ut hvilke metallioner det et ukjent salt hadde, ved å sammenlikne flammefargen med en av flammefargene til de kjente saltene.

Utstyrsliste:

• salter: NaCl(s) og KCl(s) (salter av alkalimetaller), CaCl2(s), BaCl2(s) og SrCl2(s) (salter av jordalkalimetaller) + et ukjent salt
• vann (H2O)
• porselensplate med groper
• gassbrenner
• fyrstikker
• magnesiastift
• digeltang
• dråpeteller
• spatel til hvert av saltene
• vernebriller

Tegning:

Beskrivelse og observasjoner:

Først hentet vi gassbrenneren en magnesiastift og fyrstikker. Deretter brukte vi spatel for å legge en liten klype av hvert salt i gropene på porselensplaten. Grop 1 til 2 inneholdt salter med alkalimetaller, og grop 3 til 5 inneholdt salter med jordalkalimetaller. Grop 6 inneholdt et ukjent salt. For at saltene lettere skulle feste seg til magnesiastiften, tilsatte vi en dråpe vann i hver grop, slit at saltene ble litt våte. Deretter tente vi gassbrenneren. Vi holdt så magnesiastiften i flammen slik at den begynte å gløde, før vi tok den ned i den første gropen med NaCl. Vi lot noe salt klebe seg til magnesiastiften og første den inn i flammen igjen. Saltet avga da en farge. Dette gjorde vi med alle de andre saltene også og fikk dette resultatet:

Ut fra dette kan vi se at alkalimetallene har røde/orange/gule farger, mens jordalkalimetallene har et bredere spekter av farger, som grønn og rosa. Men siden vi bare hadde noen får salter å teste, kan vi ikke si dette helt sikkert. Vi fant iallefall ut at det ukjente saltet var det samme som i grop nr 2 (KCl) og inneholdt metallioner av alkalimetallet kalium.

Teori:

Metallionene i saltene avgir forskjellig flammefarge. Lyset skyldes fotoner. For å flytte et elektron ut til et skall lengre fra kjernen, trengs det energi. Det inneste skallet har lavest energi og energien øker desto lengre ut fra kjernen skallene er. Dermed trengs det ulik mengde energi for å flytte elektronene ut i en bane lengre ut. Der bytter skall fordi de vil være i en tilstand der atomet «hviler» mest mulig. Så hvis et elektron blir tilført energi, vil det gå ut i en bane der det kreves mindre energi for å holde det i bane rundt kjernen. Denne energien kan bli tilført blant annet ved å tilføre varme. Men elektronet taper etterhvert energi og går tilbake til sitt opprinnelige skall. Det avgir da energi i form av fotoner med forskjellig bølgelengde. Bølgelengden avgjør hvilken farge lyset vil få. Saltene i forsøket avga derfor forskjellig flammefarge. Det er ikke bare salter av alkalimetallene og jordalkalimetallene som avgir farget flamme.

Bariumsalter finnes i fyrverkeri fordi de avgir en så fin grønnfarge. Men barriumsalter er svært giftige, både hvis man får det i seg eller på huden. Alle alkali- og jordalkalimetallene danner sammen med vann, sterke baser som er etsende. Derfor må man alltid være veldig forsiktig når man jobber med dem.

Konklusjon:

Flammefargen er ikke den samme hos ulike salter med jordalkali- og alkalimetaller. Alkalimetallene avgir røde/orange/gule farger og jordalkalimetallene avgir flere varierte farger som rosa og grønn.

Det ukjente stoffet var kaliumklorid (KCl).

Feilkilder:

Vi kan ha sett feil da vi studerte flammefargene til saltene fordi det ofte var små nyanser mellom dem. Ellers vet jeg ikke om noen andre feilkilder.

Kilder:

• notater fra forsøket
• internett