불꽃놀이

밤하늘을 아름답게 수놓는 불꽃놀이를 볼 때면 우리는 항상 신비로운 환상에 사로잡힌다. 큰 축제가 있을 때나 특별한 일이 있을 때 축제 분위기를 내는 데 이렇게 좋은 재료는 없을 것이다.

그저 재미로 불꽃놀이를 바라보기도 하고 예쁜 폭죽을 이용해 직접 불꽃놀이를 하기도 한다. 하지만 무심코 예쁘고 재미있는 놀이로만 생각했던 불꽃놀이에는 우리가 미처 생각하지 못했었던 간단한 화학적 원리가 숨겨져 있다.

밝고 화려한 빛과 대포 같은 소리를 내는 불꽃놀이는 화학반응의 결과로 나타나는 현상이다. 여러 가지 화학 물질로 채워지고 퓨즈가 설치된 로켓탄이 공기 중으로 발사된 후, 퓨즈가 타버리면 화약이 발화되어 화학 물질을 태운 불꽃이 온 하늘로 퍼지면서 현란한 빛과 소리가 나는 것이다. 도대체 이 불꽃놀이에는 어떤 화학반응이 숨겨져 있을까? 불꽃놀이에 있는 화학 반응에 대해 살펴보았다.

이 빛과 소리는 여러 가지 화학 물질들을 들뜬 상태로 만드는 데 필요한 에너지를 만들어 내는 화학 반응에 의해서 나온 것이다. 방출되는 빛은 흥분 상태에 있는 원자가 바닥상태로 떨어지면서 나온다. 각 원자는 특별한 파장의 빛을 내놓는데, 가시광선 영역의 파장의 빛이 색깔 있는 빛으로 보이는 것이다. 이 때 두 상태의 에너지 차에 해당하는 크기만큼 빛 에너지로 방출된다.

방출되는 빛이 가시광선 영역일 때 불꽃반응이 나타난다. 예를 들어, 방출된 빛의 파장이 650㎚ 근처이면, 그것은 붉은색으로 보인다. 450㎚ 근처의 빛이면 파란색으로 보인다. 원소에 따라서 방출되는 빛에너지의 크기가 다르므로 다른 색의 빛이 방출되어 원소의 종류를 간단히 구별해 낼 수 있다

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