Miksi siirtymämetallien yhdisteet ovat värillisiä?

Miksi siirtymämetallien yhdisteet ovat värillisiä?
Anonim

Siirtosarjan metalliyhdisteiden väri johtuu yleensä kahden päätyypin elektronisista siirtymistä:

  • maksujen siirron siirtymät
  • d-d siirtymät

Lisätietoja maksujen siirron siirtymistä:

Elektroni voi hypätä a: sta pääasiassa ligandin orbitaali arvoon a pääasiassa metallirengasta, jolloin syntyy ligandin ja metallin välisen latauksen siirto (LMCT). Nämä voivat tapahtua helpoimmin, kun metalli on korkeassa hapetustilassa. Esimerkiksi kromaatti-, dikromaatti- ja permanganaatti-ionien väri johtuu LMCT-siirtymistä.

Lisää d-d siirtymät:

Elektroni hyppää yhdestä d-orbitalista toiseen. Siirtymämetallien komplekseissa d orbitaaleilla ei kaikilla ole samaa energiaa. D orbitaalien halkaisun kuvio voidaan laskea käyttämällä kiteisen kentän teoriaa.

Jos haluat tietää lisää, voit etsiä täältä.

Myös:

Yksinkertainen selitys olisi ensin tietää, mikä aiheuttaa "värin". Keskeinen periaate on "sähköinen siirtyminen". Elektronisen siirtymän aikaansaamiseksi elektronin täytyy "hypätä" alemmasta tasosta korkeamman tason kiertoradalle. Nyt valo on energiaa oikein? Joten, kun on valoa, näemme värit. Mutta se ei lopu. Syy siihen, miksi siirtymämetalli on erityisesti värikäs, johtuu siitä, että ne ovat täyttämättömiä tai joko puoliksi täytettyjä d orbitaaleja.

On Crystal-kenttäteoria, joka selittää d orbitaalin jakautumisen, joka jakaa d orbitaalin korkeampaan ja alempaan kiertoradaan. Siirtymämetallin elektronit voivat nyt "hypätä". Huomaa, että valo absorboi elektronit "hyppäämään", mutta tämä elektroni putoaa lopulta takaisin maan tilaansa, vapauttamalla tietyn intensiteetin ja aallonpituuden valon. Näemme tämän väreinä.

Nyt hauskaa. Huomaa, että elektroni ei voi siirtyä, jos kiertorata on jo täynnä. Katsokaa sinkkiä jaksollisessa taulukossa. Huomaa, että d orbitaali voi olla vain 10 elektronia. Huomaa, että sinkillä on 10 elektronia sen orbitaalissa. Kyllä, arvaat oikein, se ei värjää ja ei pidä siirtymämetallia. sinkki ei ole siirtymämetalli, vaan se on osa d-lohkoelementtejä. Mieli puhalsi!