Flammeprøve (Na, K, Cu, Ca)

Kemi C · STX · C-niveau · Eksperimentelt arbejde

🧪 Flammeprøve (Na, K, Cu, Ca)

Flammeprøve = klassisk kvalitativ analyseteknik der identificerer metalioner via deres KARAKTERISTISKE FARVE i en åben flamme.

Princip: når metalion opvarmes, ophidses elektroner til højere energiniveau → falder tilbage → udsender lys ved SPECIFIKKE bølgelængder (linjespektrum) der giver karakteristisk farve.

Klassiske farver:

1.

Natrium (Na⁺): KRAFTIG GUL (589 nm). Mest dominante farve. Forurener nemt.

2.

Kalium (K⁺): LILLA/VIOLET (404 nm). Skal ses gennem koboltglas (filtrerer Na's gule lys).

3.

Kobber (Cu²⁺): BLÅ/GRØN (515 nm). Karakteristisk smaragdgrøn.

4.

Calcium (Ca²⁺): ORANGERØD (~620 nm).

5.

Strontium (Sr²⁺): KRAFTIG RØD. Bruges i fyrværkeri.

6.

Barium (Ba²⁺): GULGRØN.

7.

Lithium (Li⁺): KARMINRØD.

Procedure:

• (a) Dyp en ren platintråd i fortyndet HCl + brænd ren over Bunsenbrænder.
• (b) Dyp tråd i salt-prøve.
• (c) Hold i flammen — observer farve.
• (d) Sammenlign med kendte standarder.

Anvendelser

1. Kvalitativ analyse i lab — hurtig identifikation af metaller.

2.

Astronomi — stjerne-spektroskopi (Bunsen + Kirchhoff opdagede grundstoffer i Solen via flammespektre 1859). Helium opdaget i Solen FØR det blev fundet på Jorden.

3.

Fyrværkeri — fyrværkere bruger metalsalte til at lave farver (Sr=rød, Cu=blå, Ba=grøn, Na=gul).

4.

Forensisk kemi — identifikation af salte.

Sikkerhed: brug platin-tråd, beskyt øjnene mod stærk UV.

Klassisk demo: drys NaCl + KCl + CuSO₄ på asbestnet med ethanol → tæn

Læringsmål

• Forklare hvorfor metalioner giver karakteristiske flammefarver (elektronovergange)
• Genkende flammefarver for Na, K, Cu, Ca, Sr og Li
• Anvende flammeprøve til at identificere et ukendt salt
• Forklare brugen af koboltglas til at filtrere natriums gule lys
• Beskrive anvendelser af flammefarver i fyrværkeri og astronomi

Sådan kan du arbejde med emnet

• Forklar hvad en flammeprøve viser om et stofs sammensætning
• Beskriv hvilken farve flammen får for natrium, kalium, kobber og calcium
• Diskutér hvorfor flammeprøven kun kan bruges til at identificere visse grundstoffer

Eksperiment-forslag

• Udfør flammeprøver på NaCl, KCl, CuSO₄, CaCl₂ og noter farverne.
• Brug koboltglas til at se kaliums lilla flamme uden forstyrrelse fra natrium.
• Identificér et "mystery salt" ud fra dets flammefarve.
• Forklar hvorfor strontium bruges til rød fyrværkerifarve, mens barium giver grøn.

Brobygning

Flammeprøven identificerer kationer kvalitativt — i næste forsøg bruges titrering til at bestemme koncentrationer kvantitativt.