Warum haben verschiedene Elemente verschiedene Farben bei der Flammenfärbung?
Warum erscheint Natrium gelb und Lithium pink, wenn doch beiden Elementen die gleiche Energiemenge zugeführt wird? Dann müssten doch die Elektronen der beiden Elemente einen gleich großen Weg nach der Energiezufuhr von der äußeren Schale in die innere Schale zurücklegen. Warum erscheinen dann nicht beide Elemente gelb? Und warum hat jedes Element ein eigenes Spektrum, wenn allen doch gleich viel Energie zugeführt wird?
3 Antworten
Bei der Flammenfärbung springen die Elektronen der Atome durch die Hitze zuerst auf höhere (energiereichere) Bahnen (Quantensprünge). Beim Zurückspringen der Elektronen werden wiederum Quanten mit einer ganz bestimmten Energie (bestimmte Wellenlänge, Farbe) abgegeben, für jedes Element spezifisch.
Sie sind beim gleichen Element schon immer gleich groß, aber von Element zu Element verschieden, weil die Elektronenbahnen bei den verschiedenen Elementen auch unterschiedliche Abstände haben (unterschiedliche Atomradien).
Die Elektronen haben in verschiedenen Elementen andere Energieniveaus (sitzen in unterschiedlichen Orbitalen). DIe verschiedenen Elektronen werden, wenn ihnen Energie zugefügt wird, in andere Höhen transferiert (weiter weg vom Kern). Beim zurückspringen auf ein anderes Energieniveau, geben sie eine speziefische Energie, in Form von Licht ab. Die unterschiedlichen Sprünge geben unterschiedliche Wellenlängen (Lichtfarben) ab.
Das Elektron wird angeregt und geht auf ein höheres Energieniveau, fällt wieder auf ein niedrigeres ab und gibt die Energie als Elektromagnetische Strahlung wieder ab, das hast du bereits richtig erkannt.
Dein Denkfehler liegt darin, dass du annimmst beide Atome nehmen die gleiche Energiemenge auf.
Die Energieniveaus sind aber bei jedem Element verschieden, das Elektron nimmt dabei nur so viel Energie auf, wie es benötigt in den angeregten Zustand überzugehen, ist zu wenig Energie da, passiert nichts auch bei zu viel passiert nichts bzw es kommt bei viel zu viel zur Ionisierung.
Dh die Elemente bedienen sich quasi am Energiebuffet der Flamme und nehmen sich genau die Portion heraus die sie brauchen und diese Portion ist bei den Elementen verschieden, dem entsprechend ist die emittierten Strahlung verschieden.
Lg
Danke, endlich hab ich's verstanden! Also kann Wasserstoff z.B. nur Vielfache von 5ev aufnehmen und Lithium nur vielfache von 7ev und deshalb erscheinen diese verschiedenen Farben.
Die genauen Zahlen kenne ich nicht, kann man berechnen mit der Rydbergformel.
Beide Elemente haben ja auch noch ein Spektrum, dh sie können verschiedene Wellenlängen emittieren. Das liegt aber auch daran, dass die Elektronen nicht immer gleich auf das niedrigste Niveau fallen, sondern auch in niedrigerere abfallen und dann weiter runter abfallen.
ZB kann ein Elektron von Niveau 4 auf 1 abfallen, aber auch von 4 auf 3 und auf 1 oder von 4 auf 3 auf 2 auf 1 oder von 4 auf 2 und 1 .... Usw bei jedem Abfall wird eine spezifische Wellenlänge ausgesendet ....
Das erklärt aber nur das Spektrum von einem Element, die Elemente an sich haben aber auch spezifische Energieniveaus was den Unterschied in den Spektren untereinander erklärt 😅
Danke, das hab ich ja auch verstanden und oben beschrieben. Nur, warum sind diese Sprünge zurück nicht immer gleich groß?