Пламя становится светящимся из-за образующихся в нем раскаленных твердых частиц. Если образующихся частиц слишком много, то они не успевают нагреться в пламени до белого каления,…

Ниже даю подробное решение с объяснениями. Смысл: светящееся пламя возникает, когда в пламени светят раскалённые твердые частицы (например, углеродистые частицы при неполном сгорании) или когда частицы металла/неорганического соединения сами светятся. Коптящее пламя характерно наличием большого количества дыма/сажи, связанного с неполным сгоранием углерода. В жесткой формулировке по задачe — определяем, какие вещества дают светящееся или коптящее пламя при сгорании на открытом воздухе.

1. Магний (Mg)

• Что происходит: Mg сгорает в воздухе по реакции с кислородом: Mg + O2 → MgO.
• Почему светится: в пламени расплавляются и раскаляются мелкие частицы магния; они светятся белым ярким светом (incandescence) и образуют очень яркое светящееся пламя.
• Состояние дыма: обычно сажи практически не образуется; пламя не коптит.
• Итог: светящееся пламя (не коптит).

2. Сера (S)

• Что происходит: S горит в воздухе по реакции S + O2 → SO2 (и в зависимости от условий — SO3).
• Какое пламя: пламя голубое; свет от молекулярного излучения, а не от раскалённых частиц углерода или металла.
• Сажа: углеродной сажи при сгорании серы как правило не образуется.
• Итог: не светящееся в смысле яркого свечения раскалённых частиц и не коптящее; обычно голубое пламя без дыма.

3. Бензин (бензин/гасолин; легковоспламеняющееся жидкое топливо)

• Что происходит: сложный углеводород CxHy сгорает в воздухе; частично сгорая, образуется углеродная сажа.
• Почему светится: наличие частицы сажи в пламени даёт ярко жёлтое/оранжевое светящееся пламя (светится за счёт инценденции углеродных частиц).
• Дым: выраженная копоть из-за сажи.
• Итог: коптящее и светящееся пламя (явно светящееся за счёт сажи).

4. Метан (CH4)

• Что происходит: CH4 сгорает по схеме CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O.
• Какое пламя при разных условиях:
  • При чистом (или достаточном) количестве воздуха обычно образуется синий негорящий/малоцветной свет пламени (не светящееся за счёт раскалённых частиц).
  • При богатой смеси (неполное сгорание) может образоваться сажа и пламя становится желто-оранжевого цвета — светящееся за счёт сажи и дымовой фракции.
• Итог: при стандартных открытых условиях в открытом воздухе чаще всего не светится и не коптит (чистое сгорание); в условиях избытка топлива может коптить.

5. Фосфор (P)

• Что происходит: фосфор, особенно белый фосфор, горит в воздухе с ярким светящимся пламенем и образует оксиды фосфора (например, P4 + O2 → P4O10).
• Пламя и дым: пламя светится ярким белым цветом, вокруг может идти дым (смесь оксидов фосфора, иногда белый дым).
• Итог: светящееся пламя; дым есть, то есть можно рассматривать как коптящее (по наличию дыма; сажи как таковой углеродной в данном веществе мало или нет, но дым имеется).

Кратко по ответу на задачу

• Светящееся пламя (за счёт раскалённых частиц или яркого свечения): магний, фосфор.
• Коптящее пламя (сажа/дым): бензин.
• Метан: обычно не светится и не коптит в чистом сгорании в открытом воздухе; при неполном сгорании может коптить.
• Сера: пламя обычно голубое, сажу не образует в обычных условиях; не считается светящимся или коптящим в классическом смысле.

Ключевые моменты для запоминания

• Светящееся пламя чаще всего связано с инценденцией частиц: металл (магний) или элементы, образующие светящиеся оксиды (фосфор).
• Коптящее пламя связано с неполным сгоранием и образованием сажи (углеродные частицы) — характерно для многих углеводородов, например бензина; метан может давать голубое (некоптящее) пламя при полном сгорании.
• Условия (обогащённость воздуха, температура, размер частиц) влияют на цвет и на наличие дыма.

Безопасность

• Пожалуйста, не экспериментируйте с горением фосфора и других веществ без надлежащей подготовки и надзора. Фосфор может сгорит с сильной вспышкой и токсичностью; соблюдайте правила техники безопасности и работа в хорошо вентилируемом помещении или под присмотром учителя.

Если хотите, могу дать короткое табличное резюме по каждому веществу с формулами реакций и характером пламени.