Perché i composti dei metalli di transizione sono colorati?

Perché i composti dei metalli di transizione sono colorati?
Anonim

Il colore dei composti metallici delle serie di transizione è generalmente dovuto a transizioni elettroniche di due tipi principali:

  • caricare le transizioni di trasferimento
  • d-d transizioni

Ulteriori informazioni sulle transizioni di trasferimento di addebito:

Un elettrone può saltare da a prevalentemente ligando orbitale a a prevalentemente in metallo orbitale, dando luogo a una transizione LMCT (Ligand-to-Metal Charge Transfer). Questi possono verificarsi più facilmente quando il metallo si trova in uno stato di ossidazione elevato. Ad esempio, il colore degli ioni cromato, bicromato e permanganato è dovuto alle transizioni LMCT.

Di più d-d transizioni:

Un elettrone salta da un d-orbitale all'altro. Nei complessi dei metalli di transizione gli orbitali d non hanno tutti la stessa energia. Il modello di scissione degli orbitali d può essere calcolato usando la teoria dei cristalli.

Se vuoi saperne di più puoi guardare qui.

Anche:

Una semplice spiegazione sarebbe sapere prima cosa causa "colore". Il principio chiave è "transizione elettronica". Per avere una transizione elettronica, un elettrone deve "saltare" da un livello inferiore a un livello superiore orbitale. Ora, la luce è energia giusta? Quindi, quando c'è luce, vediamo i colori. Ma non finisce qui. La ragione per cui i metalli di transizione in particolare sono colorati è perché hanno orbitali non pieni o semi riempiti.

C'è una teoria dei campi di cristallo che spiega la divisione del d orbitale, che divide il d orbitale in un orbitale superiore e inferiore. Ora, gli elettroni del metallo di transizione possono "saltare". Nota che la luce è assorbita perché gli elettroni "saltino", ma questi elettroni cadrà di nuovo al suo stato fondamentale, rilasciando una luce di intensità e lunghezza d'onda specifiche. Lo percepiamo come colori.

Adesso per la parte divertente. Nota che l'elettrone non può transitare se un orbitale è già pieno. Dai un'occhiata a Zinc nella tua tavola periodica. Nota che un d orbitale può contenere solo fino a 10 elettroni. Si noti che lo zinco ha 10 elettroni nel suo orbitale. Sì, lo indovini, non colora e non è considerato un metallo di transizione. lo zinco non è un metallo di transizione, ma fa parte degli elementi del d-block. Sbalordire!