하늘로 던진 공이 다시 땅으로 떨어지고 물은 낮은 곳으로 흐르듯 자연은 항상 낮고 안정된 상태를 좋아한다. 각각의 원소도 마찬가지이다. 이 원소를 불길에 넣으면 에너지를 얻은 전자가 더 높은 에너지 준위 상태로 가게 된다. 이것을 들뜬다고 표현한다. 이렇게 들뜬 전자는 다시 원래의 낮은 에너지 상태로 되돌아가고 싶어하는데, 원래 있던 자리로 돌아가면서 에너지를 방출한다. 이 방출된 에너지가 우리가 보는 불꽃 색으로 나타나는 것이다. 각 원소별로 전자의 에너지 준위가 다르기 때문에 원소의 불꽃 색은 각각 다르게 나타나게 된다.
여러 가지 물질이 섞인 경우나, 비슷한 계열의 색을 나타내는 경우 즉, 겉보기 색으로 구별할 수 없는 경우에는 빛의 색을 세밀하게 구별해 주는 분광기를 통해서 스펙트럼을 관찰하면, 각 원소의 특정 선 스펙트럼을 볼 수 있기 때문에 어떤 원소가 들어있는지를 알 수 있다.

[심화학습] 
1.불꽃 반응은 Li(리튬), Na(나트륨), K(칼륨), Rb(루비듐), Cs(세슘)과 같은 1족원소와 Ca(칼슘), Sr(스트론튬), Ba(바륨), Cu(구리)와 같은 원소에서 나타난다.
원소 |
불꽃색 |
원소 |
불꽃색 |
리튬 |
붉은색 |
스트론튬 |
짙은 빨강색 |
나트륨 |
오렌지색 |
바륨 |
황록색 |
세슘 |
청색 |
구리 |
청록색 | 2. 불꽃 반응은 주로 금속 원소를 알아내는데 이용되는 방법으로, 같은 금속 원소가 들어 있는 화합물에서는 같은 색깔의 불꽃이 나타난다.
염화나트륨(NaCl) ……………… 등황색(오렌지색)
질산나트륨(NaNO3) …………… 등황색(오렌지색)
염화스트론튬(SrCl2) …………… 짙은 빨간색
질산스트론튬(Sr(NO3)2) ……… 짙은 빨간색
염화바륨(BaCl2) …………………황록색
질산바륨(Ba(NO3)2) …………… 황록색
염화구리(CuCl2) …………………청록색
질산구리(Cu(NO3)2) …………… 청록색
3. 원소가 섞여 있거나 색깔이 비슷할 때는 불꽃 반응으로는 원소를 구분하기 어렵다. 이럴 때에는 분광기를 이용한 스펙트럼 분석을 통하여 구분할 수 있다.
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