化学吧 关注:1,479,110贴子:11,373,220
  • 2回复贴,共1

【焰色反应】有关硼化合物焰色的几个疑问

取消只看楼主收藏回复

硼元素有很强的成焰色反应的性质,其焰色有一个过渡(可能是实验的含硼化合物不同)显示黄绿到青绿色,有时甚至可以掩蔽Li的暗红色和K的紫色。一般的实验多选用硼酸盐、硼氧化物或者有机硼酸酯做实验,可以得到好看的鬼火效果(相比铜,硼的焰色反应要明显和稳定一些)。
但是问题来了。硼是一个半金属元素,在化合物中常以阴离子方式存在,而含氧阴离子本身的激发态跃迁产生波长往往在远紫外区,难以产生颜色。而本人搜集的一些资料中,不少将B焰色反应的原因归于[B]3+离子的跃迁显色,没有描述硼酸盐的相关内容(由于不同离子和原子的光谱不一样,这个[B]3+应该不是泛指所有三价硼化合物)。另外,不仅是硼酸盐,硼单质和硼烷燃烧时也会产生绿色火焰。
个人推测可能是硼酸盐在高温火焰中产生了[B]3+或者[BO]+之类的阳离子和中性物种,或者是硼酸盐本身具有一些离子性成分,其中的硼正离子直接参与跃迁显色。
希望贴吧有高手能详细解释一下其中的原理。(提前感谢)



(图一,硼烷燃烧的焰色反应;图二,硼酸盐的焰色反应;图三,一些焰色反应的列举,注意其中半金属元素均为离子形式。)这里又派生出来一个问题,硼烷、单质硼和硼酸盐、硼酸酯这几种硼化合物的焰色反应一样吗,会不会随硼元素在化合物中的结合方式不同而变化?我看到的硼烷燃烧基本都趋向黄绿色,比较浅,和硼酸盐有一定区别


1楼2022-02-17 21:10回复


    镇楼


    2楼2022-02-17 21:14
    回复


      又有说法认为硼化合物在燃烧过程中产生了一种亚稳态氧化物BO2,即为显色原因(这种化合物的结构没有找到,我觉得应该含有单电子,可能是硼(I)的超氧化物BOO·)。这一点可能和硫磺燃烧的蓝紫色有点相似(来自高温S2两个未成对电子的颜色)


      6楼2022-02-18 11:28
      收起回复