為什麼過渡元素都會有顏色
① 過度元素離子結構和顏色的發生有什麼關系
主族元素的金屬陽離子一般都無顏色。這是由於這些離子都具有 8個、18個或48 + 2 個電子外層的穩定結構,可見光難以使電子激發,所以無顏色。過渡元素的陽離子中大多數d軌道上有未成對的單個電子,這些單電子的激發態和基態的能量相差不大,一般可見光就能使它們激發,因而這類離子大都有顏色。
① 離子極化型化合物:陰、陽離子在自身電場的作用下產生誘導偶極,而導致離子的極化,即離子的正負電荷重心不再重合,從而使分子軌道中的基態和激發態間的能差發生變化。一般地,離子極化作用越強,化合物中的價電子越易吸收可見光的能量發生電子躍遷,從而加深化合物的顏色,如AgI、CuCl2、和PbS等。一般地,離子極化與化合物顯色關系可總結為:(Ⅰ)當陽離子相同時,陰離子的變形性越強,所形成的化合物的顏色越深(如鹵化銀);(Ⅱ)當陰離子相同時,陽離子的極化力越強,化合物越易顯深色(如氧化物)。
② 結晶水化合物:部分化合物常含有結晶水,而且不含結晶水的鹽與含結晶水的鹽的顏色往往會不同,可見含結晶水的化合物的顏色主要由物質本身與結晶水兩個因素共同決定。常見的結晶水化合物主要有以下三類:(Ⅰ)當物質為無色晶體,其陽離子為穩定的稀有氣體元素構型,則形成的結晶水化合物的鹽表觀上大多為白色,但其鹽溶於水後常為無色溶液,如皓礬和明礬等;(Ⅱ)當物質為白色,但其陽離子為過渡元素離子(且含有成單d電子),則形成的結晶水合物的鹽的水溶液的顏色與過渡元素的水合離子的顏色相近,如綠礬和膽礬等;(Ⅲ)當物質本身帶有一定的顏色,則形成的結晶水化合物的顏色一般會發生改變,如Cr2(SO4)3為桃紅色,而Cr2(SO4)3·6H2O為綠色。
② 為什麼過渡金屬硫化物和氧化物大都難溶於水,並且具有顏色
這里的主要問題涉及離子極化,即過渡金屬陽離子具有較強的極化作用即使陰離子變形的能力,另外自身也容易變形,結果是陰陽離子之間具有部分共價的充分稱為離子極化作用,最終結果是使他們的溶解性降低,顏色加深
③ 為什麼過渡金屬離子會有顏色!!
反射的話,是不管多少的波長進去,都有多少的波長出來
而這個原子吸收是不一樣的
躍遷到指定的高能級軌道
吸收的能量是固定的,就是兩個軌道的能量差ΔE
這個能量差就是所放出波的能量E
再根據E=hv(h是普朗克常數,v是頻率)可以得到此波的頻率
根據c=λv(c是光速,λ是波長)就可以算出波的波長
指定軌道躍遷的話,能量差是定值,因而得到的波長也是正好是可見區的一個定值
入射的是全波長的光,然後這個定值的波長都被吸收掉了,看到的就是反射出來的剩下的光的顏色了
④ 為何大多數過渡元素的配離子是有色的,而Zn(Ⅱ)的配離子卻是無色的這是為什麼
過度元素的配離子有色是因為發生了電子躍遷,而Zn(||)中的3d軌道已經排滿,不易發生電子躍遷,所以是無色的
⑤ 配合物為什麼具有豐富的顏色變化
過渡元素配合物大都有顏色。配合物的顏色是由於過渡金屬離子d軌道未充滿電子(d1-9),在配位體場的作用下,分裂後的5個d軌道上的電子就躍遷到能量空的d軌道,這種d-d躍遷的電子選擇性的吸收可見光區內一定波長(其d-d躍遷能量一般在1.99×10-19~5.96×1019J或波數為10000~30000Cm-1)顯示特徵光譜,而呈現顏色。但這種顏色與d-d躍遷後的分裂能△大小有關。一般產生較大分裂能的配位體形成的配合物,顏色較深。其變化規律是:(1) 同一金屬離子與不同配位體形成的配合物具有不同的顏色。配位體場強越強(I-<Br-<Cl-<F-<H2O<C2O42-<NH3<NO2<CN-),分裂能△越大,d-d躍遷吸收譜帶依次向短波方向移動,使配合物顏色依次加深。如CuCl42-(綠)、Cu(H2O)42+(藍)、Cu(NH3)42-(深藍)(2) 同種配位體的同一金屬元素的配合物,隨中心離子氧化態升高,分裂能△增大,顏色加深。如過渡元素的三價離子水溶液比二價離子水溶液顏色深,鐵(Ⅲ)水溶液一般為紅棕色,鐵(Ⅱ)一般為淺綠色。(3) 同族過渡元素的同配位體、同價態配合物的分裂能隨周期數增大而增大,所以從上到下顏色加深。當分裂能太大,使物質的最大吸收峰在紫外光區,物質呈現無色。 對於配位體相同而中心離子不同的配合物,中心離子的氧化性越強,荷移躍遷能越小,配合物吸收移向較長波區,顏色加深;對於相同金屬離子而配位體不同的配合物,配位體越易被氧化,躍遷能越小,吸收移向長波區方向,顏色加深;對於配合物的中心元素和配位體相同時,中心元素的氧化態越高,d軌道的能量越低,吸收移向較長波區,顏色加深。 說明:上邊是查來的資料
⑥ 為什麼大多數過渡元素的配離子是有色的,而大多數Zn(Ⅱ)的配離子為無色的
因為大多數過渡元素的d軌道是不滿的,在配離子的作用下d軌道分裂,電子發生d-d軌道遷躍,吸收一部分波長的光作為遷躍時的能量,所以有顏色。Zn(Ⅱ)的d軌道是滿的,不會發生d-d軌道遷躍,也就沒有顏色。
⑦ 為什麼大多數過渡元素的配離子是有色的
為何大多數過渡元素的配離子是有色的,而Zn(Ⅱ)的配離子大多無色?
答:
根據晶體場理論,中心離子的構型為d1~d9時,由於d軌道沒有充滿,電子可以吸收光能在dε和dγ軌道之間發生躍遷(d-d躍遷),所吸收的能量與可見光相對應,從而顯示出所吸收光顏色的補色,中心離子具有d0和d10結構時.因d軌道全空或全滿,不會產生d-d躍遷,配合物元色,而Zn2+的電子構型正是d10結構,故配離子是無色。
⑧ 為什麼大多數過渡金屬配合物都有顏色
產生顏色的原因很簡單,因為過渡金屬配合物形成了一種可以吸收其他波長光線的結構.
舉例,葉綠素,葉綠素的結構使它能夠吸收除了綠光波長外的的紅光、藍光(葉綠素a/b各不同),白光通過葉綠素的結構後在一系列的生化反應後吸收紅光藍光作為能量,而綠光則被釋放出來.
而對於過渡金屬的配合物,首先是過渡金屬的金屬元素獨特的原子結構,核外電子的結構不同於周期表其他的元素,這關繫到後面空間建構的形成.
然後是配合物,不同的物質和過渡金屬離子通過配位電子結合形成出的物質具有獨特的的空間結構,這些獨特的空間結構可以像棱鏡一樣將光進行折射,將不同波長的光分開,其中的一些波長的光被選擇性的吸收,另一些光被釋放出來,呈現出來,讓人可以肉眼見到一些顏色.
對於金屬原先就有的顏色,一般是指金屬的反光,肉眼感覺為銀色、金色、赤色等,准確的來說應該是金屬光澤,這種光澤與金屬晶體表面的金屬排列有一些關系,與金屬元素的原子結構也有以些關系,這與金屬配合物的顏色沒有什麼關系.
⑨ 為什麼過渡金屬絡合物有顏色
其實絡合物的金屬離子很多自己都是有顏色的.絡合物的顏色變化大多數情況下是由於中心金屬離子的電子吸收光譜的不同造成的.每種不同能量的電子吸收的光是不一樣的.由於絡合前後由於配體與中心金屬形成新的鍵,影響了其中電子的能量,這樣中心原子的顏色也就發生了變化.
有時同一種金屬離子不同的配體顏色就不一樣,因為它的電子能量的改變不一樣.
還有一種情況就是配體中有超共軛的苯環,這樣的配體本身也可以吸收光子.形成的絡合物大多是黑色的.
⑩ 為什麼大部分配合物都有不同的顏色
過渡元素配合物大都有顏色。配合物的顏色是由於過渡金屬離子d軌道未充滿電子(d
1-9
),在配位體場的作用下,分裂後的5個d軌道上的電子就躍遷到能量空的d軌道,這種d-d躍遷的電子選擇性的吸收可見光區內一定波長(其d-d躍遷能量一般在1.99×10
-19
~5.96×10
19
j或波數為10000~30000cm
-1
)顯示特徵光譜,而呈現顏色。但這種顏色與d-d躍遷後的分裂能△大小有關。一般產生較大分裂能的配位體形成的配合物,顏色較深。其變化規律是:
(1)
同一金屬離子與不同配位體形成的配合物具有不同的顏色。配位體場強越強(i
-
<br
-
<cl
-
<f
-
<h
2
o<c
2
o
4
2-
<nh
3
<no
2
<cn
-
),分裂能△越大,d-d躍遷吸收譜帶依次向短波方向移動,使配合物顏色依次加深。如cucl
4
2-
(綠)、cu(h
2
o)
4
2+
(藍)、cu(nh
3
)
4
2-
(深藍)
(2)
同種配位體的同一金屬元素的配合物,隨中心離子氧化態升高,分裂能△增大,顏色加深。如過渡元素的三價離子水溶液比二價離子水溶液顏色深,鐵(ⅲ)水溶液一般為紅棕色,鐵(ⅱ)一般為淺綠色。
(3)
同族過渡元素的同配位體、同價態配合物的分裂能隨周期數增大而增大,所以從上到下顏色加深。當分裂能太大,使物質的最大吸收峰在紫外光區,物質呈現無色。
對於配位體相同而中心離子不同的配合物,中心離子的氧化性越強,荷移躍遷能越小,配合物吸收移向較長波區,顏色加深;對於相同金屬離子而配位體不同的配合物,配位體越易被氧化,躍遷能越小,吸收移向長波區方向,顏色加深;對於配合物的中心元素和配位體相同時,中心元素的氧化態越高,d軌道的能量越低,吸收移向較長波區,顏色加深。
說明:上邊是查來的資料