원소마다 불꽃의 반응이 다른 이유가 무엇인가요?

Question

원소들마다 불꽃의 색깔과 반응이 다 다르다고 하던데요.

그렇다면 원소마다 왜 각각 불꽃의 색깔이 다르고 반응이 다르게 보이는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 원자가 가진 전자는 겉불꽃에 의해 공급되는 에너지를 흡수할 수 있고, 흡수한 에너지는 얼마 지나지 않아 다시 방출되는데 이 때 방출되는 에너지는 빛의 형태로 나타납니다. 그런데 원소의 종류에 따라 방출되는 에너지의 크기가 다르고, 에너지의 크기에 따라 빛은 다양한 색깔을 나타내게 됩니다. 즉, 불꽃 반응은 원소의 종류에 따라 흡수했다가 방출하는 에너지의 양이 다르기 때문에 나타나는 현상으로 원소의 종류를 확인할 수 있는 방법입니다.

출처 : 교육부 공식 블로그 - 불꽃 반응 쇼

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

원소마다 불꽃의 색깔이 다르고 반응이 다르게 보이는 이유는 원소의 에너지 준위 때문입니다. 원소의 에너지 준위는 전자가 존재할 수 있는 에너지의 상태를 의미합니다. 원소의 최외각 전자는 가장 약한 결합을 이루고 있기 때문에, 열이나 전기 에너지를 받으면 쉽게 들뜬 상태로 전이됩니다. 들뜬 상태의 전자는 다시 안정된 상태로 돌아가면서 에너지를 방출하는데, 이때 방출되는 에너지의 양과 파장에 따라 불꽃의 색깔이 결정됩니다.즉, 원소마다 최외각 전자의 에너지 준위가 다르기 때문에, 열이나 전기 에너지를 받으면 방출되는 에너지의 양과 파장이 다르고, 그에 따라 불꽃의 색깔이 다르게 보이는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

원자마다 에너지 준위가 각기 다르기 때문에 방출 스펙트럼이 서로 달라 다른 색의 빛을 내는 것입니다. 하지만 만약 겉불꽃에 넣는 금속의 종류가 같다면 같은 불꽃 색을 띄게 됩니다. (예를 들어 질산 나트륨과 황산 나트륨의 불꽃색은 서로 같습니다.)