焰色反应

往煤气火焰上撒一点食盐，火焰会泛起橙黄色；一撮钾盐把它染成淡紫；铜使它变绿；锶则烧出红色。这就是焰色反应，是最简单的光谱学，也是烟花五彩缤纷的原因。这些光，正是元素本身在宣告自己的身份。

用平实的步骤说说其中机理。火焰的热量足以使盐汽化并激发其中的金属原子，把外层电子踢到更高能量的轨道上。被激发的电子无法停留在高处；它会跌落回来，下落时把能量差以一个光子的形式放出。由于每种元素的能级间距独一无二，放出的光子具有特征波长——也就是特征颜色。钠在 589 纳米处发出强烈的黄光；钾给出微弱的淡紫；锂是深红；铯是蓝紫；钙是橙红；钡是绿色。颜色就是该元素电子结构的指纹。

焰色反应作为对 s 区（及某些其他）金属离子的快速、廉价的定性鉴定而重要，同样的物理还支撑着火焰发射光谱这一分析技术，以及烟花的颜色。需要老实说明的是：钠的黄色太强，连微量杂质都能把其他一切淹没，所以化学家透过蓝色钴玻璃来观察钾的火焰，以滤掉钠的干扰。而焰色反应能确认某元素存在，却无法告诉你有多少——单凭它本身是定性的，而非定量的。