【高校化学】炎色反応とは？原理と覚え方のコツを分かりやすく解説！語呂合わせ！

【高校化学】炎色反応の原理と勉強法

炎色反応とはなんだろう？

 

炎色反応とは化学物質が炎に触れた際に、「その物質特有の色合いを発する」こと。

私たちの暮らしの中で、最も身近な炎色反応は花火です。

カラフルに見えるのは、それぞれの化学物質を火薬と一緒に入れているからです。

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炎色反応はどういった化学物質が発生させるの？

 

炎色反応は、アルカリ金属とアルカリ土類金属の物質で多く見られます。

アルカリ金属は周期表の第1族元素に属する金属です。

リチウム、ナトリウム、カリウムが挙げられます。

アルカリ土類金属は周期表の第2族元素に属する金属。

カルシウム、ストロンチウム、バリウム。さらに受験化学だと第11族元素の銅です。

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化学物質は「色」を覚えることが大切

 

炎色反応の問題では、以下7つの化学物質の「色」を覚えることがとても大切です。

試験でも頻出なので、絶対に覚えておきましょう。

リチウムは赤、ナトリウムは黄色、カリウムは紫色、カルシウム橙色、ストロンチウムは紅色、バリウム黄緑色、銅は青緑色です。

 

金属を形成している原子は、原子核と電子により形を保っています。

原子核が太陽で、電子がその周りを回っている惑星ということをイメージしてください。

炎のような高エネルギーを当てると、1つ1つの原子状態になります。

それと同時に電子は安定場所からはじき出され、より外側の電子軌道上にのります。

このことを励起状態といいます。

励起状態となった電子は安定(基底)状態に戻りたがるので、エネルギーとして光に変え出して安定状態に戻ります。

その際に、原子ごとに特有の波長スペクトルを持つことから、私たちの視点からは色々な色が見えるんです。

 

炎色反応の「色」の覚え方

 

受験では、物質と周期表の元素をリンクさせて覚える必要があります。

なぜかというと「炎色反応を示す物質で第1族元素を示さないのはどれか？」「～の元素はどのような炎色反応を示すか？」と問われたときに、リチウムやストロンチウムなどが混同してしまう可能性があるからです。

周期表の第1族元素に属する金属と、第2族元素に属する金属は何か？

それぞれの物質が、どのような色を示すのかを覚えなければいけません。

 

できる限り効率を上げるために、「語呂合わせ」で覚えていきましょう。

「リヤカー（リチウム 赤色）無き(ナトリウム 黄色)　K村（カリウム 紫色）、動力（銅　青緑色）借りると（カルシウム 橙色）するもくれない（ストロンチウム 紅色）、馬力（バリウム 黄緑色）。」

語呂合わせは色々あるので、インターネットなどで調べてご自身が好きなものを選ぶと良いでしょう。

ご自身で簡単なメロディを作って、それに乗せて歌うのが、最も定着しやすいと思います。

 

炎色反応の重要なポイント

 

炎色反応は、

周期表の第1族元素に属するアルカリ金属のリチウム、ナトリウム、カリウム

第2族元素に属するアルカリ土類金属のカルシウム、ストロンチウム、バリウム

第11族元素の遷移金属の銅

で起こる。

核となるのは

どの金属が周期表のどこに属するのかと、語呂（どの金属がどのような炎色反応を起こすのか）

この点はとても重要なので、絶対に忘れないようにしましょう。

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