Τι στοιχεία υπάρχουν εκεί που παρατηρήθηκε το χαρακτηριστικό χρώμα για κάθε ένωση λόγω μεταλλικού ιόντος σε περίπτωση;

Το χαρακτηριστικό χρώμα που παρατηρείται για κάθε ένωση λόγω μεταλλικού ιόντος προκαλείται κυρίως από D-orbital splitting και ηλεκτρονικές μεταβάσεις . Ας καταργήσουμε τα στοιχεία:

1. d-orbital διάσπαση:

* Μεταβατικά μέταλλα: Τα μεταβατικά μέταλλα έχουν γεμίσει εν μέρει D-πορνεία. Αυτά τα D-orbitals είναι εκφυλισμένα (έχουν το ίδιο επίπεδο ενέργειας) σε ένα απομονωμένο άτομο.

* Πεδίο συνδέτη: Όταν ένα ιόν μεταβατικής μετάλλων περιβάλλεται από προσδέματα (ιόντα ή μόρια που δεσμεύονται στο μέταλλο), το ηλεκτρικό πεδίο των προσδεμάτων προκαλεί διάσπαση αυτών των εκφυλισμένων ντε-πορπλών σε διαφορετικά επίπεδα ενέργειας. Το μέγεθος αυτού του διαχωρισμού εξαρτάται από τη φύση των προσδεμάτων και του μεταλλικού ιόντος.

2. Ηλεκτρονικές μεταβάσεις:

* Απορρόφηση φωτός: Όταν μια ένωση απορροφά το φως, ένα ηλεκτρόνιο σε χαμηλότερη ενέργεια D-orbital μπορεί να διεγερθεί σε ένα υψηλότερο ενεργειακό D-orbital. Η διαφορά ενέργειας μεταξύ αυτών των τροχιακών αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος φωτός.

* αντίληψη χρώματος: Το χρώμα που αντιλαμβανόμαστε είναι το συμπληρωματικό χρώμα του φωτός που απορροφάται. Για παράδειγμα, εάν μια ένωση απορροφά το μπλε φως, βλέπουμε το συμπληρωματικό της χρώμα, πορτοκαλί.

στοιχεία:

* Φασματοσκοπικές μελέτες: Η φασματοσκοπία UV-VIS επιβεβαιώνει την απορρόφηση ειδικών μηκών κύματος του φωτός με μεταβατικές μεταλλικές ενώσεις, υποστηρίζοντας άμεσα τη θεωρία του D-orbital διαίρεσης.

* Αλλαγή χρώματος με προσδέματα: Η αλλαγή των προσδεμάτων που περιβάλλουν ένα μεταλλικό ιόν οδηγεί συχνά σε μια αλλαγή στο χρώμα, λόγω της αλλοιωμένης διάσπασης D-orbital και των διαφορετικών μηκών κύματος του φωτός που απορροφάται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο διαφορετικά σύμπλοκα συντονισμού του ίδιου μετάλλου μπορούν να έχουν ξεχωριστά χρώματα.

* Χρωματική παραλλαγή μέσα σε μια μεταλλική σειρά: Τα μεταβατικά μέταλλα στην ίδια σειρά (π.χ. χρωμίου, μαγγάνιο, σίδηρο) συχνά δείχνουν μια τάση στο χρώμα, αντανακλώντας τις αλλαγές στον αριθμό των ηλεκτρονικών D και τα επακόλουθα πρότυπα διαίρεσης D-orbital.

Παραδείγματα:

* ιόντα χαλκού (ii): Τυπικά μπλε ή πράσινο, λόγω μεταβάσεων D-D στο σύμπλεγμα ιόντων Cu (II).

* ιόντα κοβαλτίου (ii): Μπορεί να είναι ροζ, κόκκινο ή μπλε, ανάλογα με τα προσδέματα, που αποδίδονται και πάλι στις μεταβάσεις D-D.

* ιόντα νικελίου (ii): Συχνά πράσινο, αλλά μπορεί να είναι άλλα χρώματα ανάλογα με τα προσδέματα, και πάλι λόγω των μεταβάσεων D-D.

Περίληψη:

Το χαρακτηριστικό χρώμα μιας ένωσης που περιέχει ένα ιόν μεταβατικών μετάλλων είναι αποτέλεσμα της μοναδικής διάσπασης του επιπέδου ενέργειας των D-πορπλών που προκαλούνται από τους συνδέτες και των επακόλουθων ηλεκτρονικών μεταβάσεων που εμφανίζονται όταν απορροφάται το φως. Αυτό το φαινόμενο υποστηρίζεται από φασματοσκοπικές μελέτες και τις παρατηρούμενες αλλαγές χρώματος που βασίζονται σε προσδέματα και μεταβολή των μεταλλικών ιόντων.