Номер 9, страница 133 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. Катион натрия окрашивает пламя

1) в красный цвет

2) в жёлтый цвет

3) в синий цвет

4) в фиолетовый цвет

Решение

Вопрос касается качественной реакции на катион натрия ($Na^+$) по окрашиванию пламени. Этот метод анализа, известный как пламенная фотометрия или проба на окрашивание пламени, основан на свойстве атомов некоторых химических элементов испускать свет определённого цвета при нагревании в пламени.

Когда соль, содержащая катионы натрия, попадает в пламя, происходит несколько процессов: испарение соли, её диссоциация на атомы. Атомы натрия, получив энергию от пламени, переходят в возбужденное состояние — их валентные электроны перемещаются на более высокие энергетические уровни. Это состояние нестабильно, и электроны возвращаются в основное состояние, излучая при этом кванты света (фотоны).

Энергия этих фотонов строго определена разностью энергетических уровней, что соответствует определённой длине волны света. Для атомов натрия наиболее интенсивное излучение происходит при переходе электрона с 3p-уровня на 3s-уровень, что соответствует длине волны около 589 нм. Свет с такой длиной волны воспринимается человеческим глазом как насыщенный жёлтый цвет. Это очень характерный и легко узнаваемый признак присутствия натрия.

Проанализируем предложенные варианты:

1) в красный цвет – Неверно. Красный цвет пламени характерен для солей лития ($Li^+$) (карминово-красный) и стронция ($Sr^{2+}$) (ярко-красный).

2) в жёлтый цвет – Верно. Интенсивный жёлтый цвет является классической качественной реакцией на ионы натрия ($Na^+$).

3) в синий цвет – Неверно. Синий цвет пламени могут давать, например, соли цезия ($Cs^+$), селена ($Se$) или некоторые соединения меди ($Cu^{2+}$).

4) в фиолетовый цвет – Неверно. Бледно-фиолетовый (лиловый) цвет характерен для ионов калия ($K^+$).

Следовательно, катион натрия окрашивает пламя в жёлтый цвет.

Ответ: 2) в жёлтый цвет.