火焰變成綠色了！「這真的是銅嗎？」氯化銅電解後的驗證實驗
我是科學訓練師桑子研，每一天都是實驗日。
說到會把火焰染成綠色的金屬，你會想到什麼呢？夏夜裡綻放的煙火，那抹藍綠色的光，其實和實驗室裡看到的銅是同一家人。這次要跟大家分享的，是從一位國中生的疑問「這真的是銅嗎？」開始，圍繞著火焰顏色展開的一場實驗故事。
電解之後跑出來的東西，到底是什麼？
那次我們做的是氯化銅水溶液的電解實驗。陰極（負極）的表面密密麻麻地附著了一層紅褐色的物質。把這些紅褐色的東西倒在濾紙上，用藥匙一磨，居然閃閃發亮了起來（這是金屬光澤嗎？）。
這時候，有個學生說：「這真的是銅嗎？我想用自己的實驗來確認看看。」
不會用「因為課本上這樣寫」就草草結案，而是想親手驗證，這種態度真的很有科學家的味道。
順帶一提，陽極（正極）會產生氯氣。氯氣是一種帶有刺鼻游泳池味道的氣體，所以做這個實驗時，請務必保持通風。
用焰色反應來確認看看吧
於是，我們決定用焰色反應來驗證。做法非常簡單：把析出的物質放在藥匙上，放進瓦斯燈的火焰中燒一燒。
結果，火焰變成了漂亮的綠色！
有金屬光澤，而且火焰呈現綠色。把這兩項觀察結果合在一起看，就可以推測析出的物質是銅。面對這個結果，那位學生一臉認真地陷入了沉思。
火焰的顏色，為什麼會改變呢？
焰色反應，是金屬原子吸收了火焰的熱之後才會發生的現象。原子裡的電子一受熱，就會跳到比平常能量更高的狀態。不過，這個狀態維持不了多久。當電子回到原本的狀態時，多出來的能量就會以光的形式釋放出來。
而這時發出的光是什麼顏色，每種元素都不一樣。所以只要觀察火焰的顏色，就能推理出裡面含有什麼元素。主要元素與火焰顏色如下：
・鋰 紅色
・鈉 黃色
・鉀 紅紫色
・鈣 橙紅色（帶點橘的紅）
・鋇 黃綠色
・銅 藍綠色
煙火的顏色也是運用同樣的原理。煙火裡那抹藍綠色，用的就是銅的化合物。想到實驗室藥匙上發生的現象，竟然和夜空中的大煙火是同一個道理，是不是有點興奮呢？
光憑顏色，就能斷定是「銅」嗎？
接下來，我們再往前多想一步。火焰變成綠色，就能直接斷定是銅嗎？
其實，鋇也會燒出黃綠色的火焰。光看火焰顏色的話，有時候是很難分辨的。另外，課本上寫銅的焰色是藍綠色，但依照觀察的人和環境條件不同，看起來可能偏藍，也可能偏綠。據說燒含氯的銅化合物時，藍色會顯得更明顯。這次的物質是從氯化銅水溶液裡出來的，所以表面也有可能還殘留了一些含氯的成分。
再說，焰色反應只能告訴我們「裡面含有銅這個元素」，至於是不是「金屬銅」，光靠火焰的顏色是沒辦法下定論的。
正因如此，這位學生把「金屬光澤」和「火焰顏色」兩項證據組合起來思考，真的是很棒的判斷。因為證據疊得越多，結論就越可靠。如果想要進一步確認，還可以試試下面這些方法：
・用砂紙之類的東西磨磨看，是否會露出紅褐色的光澤
・檢查看看能不能導電
・敲敲看，是會延展而不是碎裂（有沒有展性）
驗證的方法越多，「這是銅」的說法就越站得住腳。
從一個實驗，延伸出下一個疑問
這次的實驗，變成了「用另一個實驗來確認電解產生的物質」這樣的探究。把一個實驗的結果，用別的方法再驗證一次，這樣的流程，正是科學前進的方式。
下一步，如果也用焰色反應來檢查其他金屬，比較一下它們的顏色，感覺也會很有趣。身邊的各種金屬，在火焰裡會閃出什麼顏色的光呢？光是想像就讓人期待不已。
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