为什么过渡元素都会有颜色
① 过度元素离子结构和颜色的发生有什么关系
主族元素的金属阳离子一般都无颜色。这是由于这些离子都具有 8个、18个或48 + 2 个电子外层的稳定结构,可见光难以使电子激发,所以无颜色。过渡元素的阳离子中大多数d轨道上有未成对的单个电子,这些单电子的激发态和基态的能量相差不大,一般可见光就能使它们激发,因而这类离子大都有颜色。
① 离子极化型化合物:阴、阳离子在自身电场的作用下产生诱导偶极,而导致离子的极化,即离子的正负电荷重心不再重合,从而使分子轨道中的基态和激发态间的能差发生变化。一般地,离子极化作用越强,化合物中的价电子越易吸收可见光的能量发生电子跃迁,从而加深化合物的颜色,如AgI、CuCl2、和PbS等。一般地,离子极化与化合物显色关系可总结为:(Ⅰ)当阳离子相同时,阴离子的变形性越强,所形成的化合物的颜色越深(如卤化银);(Ⅱ)当阴离子相同时,阳离子的极化力越强,化合物越易显深色(如氧化物)。
② 结晶水化合物:部分化合物常含有结晶水,而且不含结晶水的盐与含结晶水的盐的颜色往往会不同,可见含结晶水的化合物的颜色主要由物质本身与结晶水两个因素共同决定。常见的结晶水化合物主要有以下三类:(Ⅰ)当物质为无色晶体,其阳离子为稳定的稀有气体元素构型,则形成的结晶水化合物的盐表观上大多为白色,但其盐溶于水后常为无色溶液,如皓矾和明矾等;(Ⅱ)当物质为白色,但其阳离子为过渡元素离子(且含有成单d电子),则形成的结晶水合物的盐的水溶液的颜色与过渡元素的水合离子的颜色相近,如绿矾和胆矾等;(Ⅲ)当物质本身带有一定的颜色,则形成的结晶水化合物的颜色一般会发生改变,如Cr2(SO4)3为桃红色,而Cr2(SO4)3·6H2O为绿色。
② 为什么过渡金属硫化物和氧化物大都难溶于水,并且具有颜色
这里的主要问题涉及离子极化,即过渡金属阳离子具有较强的极化作用即使阴离子变形的能力,另外自身也容易变形,结果是阴阳离子之间具有部分共价的充分称为离子极化作用,最终结果是使他们的溶解性降低,颜色加深
③ 为什么过渡金属离子会有颜色!!
反射的话,是不管多少的波长进去,都有多少的波长出来
而这个原子吸收是不一样的
跃迁到指定的高能级轨道
吸收的能量是固定的,就是两个轨道的能量差ΔE
这个能量差就是所放出波的能量E
再根据E=hv(h是普朗克常数,v是频率)可以得到此波的频率
根据c=λv(c是光速,λ是波长)就可以算出波的波长
指定轨道跃迁的话,能量差是定值,因而得到的波长也是正好是可见区的一个定值
入射的是全波长的光,然后这个定值的波长都被吸收掉了,看到的就是反射出来的剩下的光的颜色了
④ 为何大多数过渡元素的配离子是有色的,而Zn(Ⅱ)的配离子却是无色的这是为什么
过度元素的配离子有色是因为发生了电子跃迁,而Zn(||)中的3d轨道已经排满,不易发生电子跃迁,所以是无色的
⑤ 配合物为什么具有丰富的颜色变化
过渡元素配合物大都有颜色。配合物的颜色是由于过渡金属离子d轨道未充满电子(d1-9),在配位体场的作用下,分裂后的5个d轨道上的电子就跃迁到能量空的d轨道,这种d-d跃迁的电子选择性的吸收可见光区内一定波长(其d-d跃迁能量一般在1.99×10-19~5.96×1019J或波数为10000~30000Cm-1)显示特征光谱,而呈现颜色。但这种颜色与d-d跃迁后的分裂能△大小有关。一般产生较大分裂能的配位体形成的配合物,颜色较深。其变化规律是:(1) 同一金属离子与不同配位体形成的配合物具有不同的颜色。配位体场强越强(I-<Br-<Cl-<F-<H2O<C2O42-<NH3<NO2<CN-),分裂能△越大,d-d跃迁吸收谱带依次向短波方向移动,使配合物颜色依次加深。如CuCl42-(绿)、Cu(H2O)42+(蓝)、Cu(NH3)42-(深蓝)(2) 同种配位体的同一金属元素的配合物,随中心离子氧化态升高,分裂能△增大,颜色加深。如过渡元素的三价离子水溶液比二价离子水溶液颜色深,铁(Ⅲ)水溶液一般为红棕色,铁(Ⅱ)一般为浅绿色。(3) 同族过渡元素的同配位体、同价态配合物的分裂能随周期数增大而增大,所以从上到下颜色加深。当分裂能太大,使物质的最大吸收峰在紫外光区,物质呈现无色。 对于配位体相同而中心离子不同的配合物,中心离子的氧化性越强,荷移跃迁能越小,配合物吸收移向较长波区,颜色加深;对于相同金属离子而配位体不同的配合物,配位体越易被氧化,跃迁能越小,吸收移向长波区方向,颜色加深;对于配合物的中心元素和配位体相同时,中心元素的氧化态越高,d轨道的能量越低,吸收移向较长波区,颜色加深。 说明:上边是查来的资料
⑥ 为什么大多数过渡元素的配离子是有色的,而大多数Zn(Ⅱ)的配离子为无色的
因为大多数过渡元素的d轨道是不满的,在配离子的作用下d轨道分裂,电子发生d-d轨道迁跃,吸收一部分波长的光作为迁跃时的能量,所以有颜色。Zn(Ⅱ)的d轨道是满的,不会发生d-d轨道迁跃,也就没有颜色。
⑦ 为什么大多数过渡元素的配离子是有色的
为何大多数过渡元素的配离子是有色的,而Zn(Ⅱ)的配离子大多无色?
答:
根据晶体场理论,中心离子的构型为d1~d9时,由于d轨道没有充满,电子可以吸收光能在dε和dγ轨道之间发生跃迁(d-d跃迁),所吸收的能量与可见光相对应,从而显示出所吸收光颜色的补色,中心离子具有d0和d10结构时.因d轨道全空或全满,不会产生d-d跃迁,配合物元色,而Zn2+的电子构型正是d10结构,故配离子是无色。
⑧ 为什么大多数过渡金属配合物都有颜色
产生颜色的原因很简单,因为过渡金属配合物形成了一种可以吸收其他波长光线的结构.
举例,叶绿素,叶绿素的结构使它能够吸收除了绿光波长外的的红光、蓝光(叶绿素a/b各不同),白光通过叶绿素的结构后在一系列的生化反应后吸收红光蓝光作为能量,而绿光则被释放出来.
而对于过渡金属的配合物,首先是过渡金属的金属元素独特的原子结构,核外电子的结构不同于周期表其他的元素,这关系到后面空间建构的形成.
然后是配合物,不同的物质和过渡金属离子通过配位电子结合形成出的物质具有独特的的空间结构,这些独特的空间结构可以像棱镜一样将光进行折射,将不同波长的光分开,其中的一些波长的光被选择性的吸收,另一些光被释放出来,呈现出来,让人可以肉眼见到一些颜色.
对于金属原先就有的颜色,一般是指金属的反光,肉眼感觉为银色、金色、赤色等,准确的来说应该是金属光泽,这种光泽与金属晶体表面的金属排列有一些关系,与金属元素的原子结构也有以些关系,这与金属配合物的颜色没有什么关系.
⑨ 为什么过渡金属络合物有颜色
其实络合物的金属离子很多自己都是有颜色的.络合物的颜色变化大多数情况下是由于中心金属离子的电子吸收光谱的不同造成的.每种不同能量的电子吸收的光是不一样的.由于络合前后由于配体与中心金属形成新的键,影响了其中电子的能量,这样中心原子的颜色也就发生了变化.
有时同一种金属离子不同的配体颜色就不一样,因为它的电子能量的改变不一样.
还有一种情况就是配体中有超共轭的苯环,这样的配体本身也可以吸收光子.形成的络合物大多是黑色的.
⑩ 为什么大部分配合物都有不同的颜色
过渡元素配合物大都有颜色。配合物的颜色是由于过渡金属离子d轨道未充满电子(d
1-9
),在配位体场的作用下,分裂后的5个d轨道上的电子就跃迁到能量空的d轨道,这种d-d跃迁的电子选择性的吸收可见光区内一定波长(其d-d跃迁能量一般在1.99×10
-19
~5.96×10
19
j或波数为10000~30000cm
-1
)显示特征光谱,而呈现颜色。但这种颜色与d-d跃迁后的分裂能△大小有关。一般产生较大分裂能的配位体形成的配合物,颜色较深。其变化规律是:
(1)
同一金属离子与不同配位体形成的配合物具有不同的颜色。配位体场强越强(i
-
<br
-
<cl
-
<f
-
<h
2
o<c
2
o
4
2-
<nh
3
<no
2
<cn
-
),分裂能△越大,d-d跃迁吸收谱带依次向短波方向移动,使配合物颜色依次加深。如cucl
4
2-
(绿)、cu(h
2
o)
4
2+
(蓝)、cu(nh
3
)
4
2-
(深蓝)
(2)
同种配位体的同一金属元素的配合物,随中心离子氧化态升高,分裂能△增大,颜色加深。如过渡元素的三价离子水溶液比二价离子水溶液颜色深,铁(ⅲ)水溶液一般为红棕色,铁(ⅱ)一般为浅绿色。
(3)
同族过渡元素的同配位体、同价态配合物的分裂能随周期数增大而增大,所以从上到下颜色加深。当分裂能太大,使物质的最大吸收峰在紫外光区,物质呈现无色。
对于配位体相同而中心离子不同的配合物,中心离子的氧化性越强,荷移跃迁能越小,配合物吸收移向较长波区,颜色加深;对于相同金属离子而配位体不同的配合物,配位体越易被氧化,跃迁能越小,吸收移向长波区方向,颜色加深;对于配合物的中心元素和配位体相同时,中心元素的氧化态越高,d轨道的能量越低,吸收移向较长波区,颜色加深。
说明:上边是查来的资料