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!
I raggi atomici dei metalli di transizione non diminuiscono significativamente su una riga. Mentre aggiungete gli elettroni al d-orbitale, aggiungete elettroni di nucleo o elettroni di valenza?
Stai aggiungendo elettroni di valenza, ma sei sicuro che la premessa della tua domanda sia giusta? Vedi qui per la discussione sui raggi atomici dei metalli di transizione.
Per i metalli di transizione della prima riga, perché gli orbitali 4s si riempiono prima degli orbitali 3d? E perché gli elettroni vengono persi dagli orbitali 4s prima degli orbitali 3d?
Per lo scandio attraverso lo zinco, gli orbitali 4s si riempiono DOPO gli orbitali 3d, E gli elettroni 4s sono persi prima degli elettroni 3d (ultimo dentro, primo fuori). Vedi qui per una spiegazione che non dipende da "sottofondi semi-riempiti" per la stabilità. Guarda come gli orbitali 3d sono più bassi di energia rispetto ai 4 per i metalli di transizione della prima riga qui (Appendice B.9): Tutto il princi- pio di Aufbau prevede che gli orbitali elettronici siano riempiti da energia inferiore a maggiore energia ... qualunque ordine che può comportare. Gli orbitali 4s sono più alti in ene
Quali sono esempi di metalli di transizione e dei loro usi?
Il ferro, il metallo principale in acciaio, è un metallo di transizione. Nelle auto i pannelli di acciaio esposti sono spesso rivestiti di zinco, un altro metallo di transizione, per prevenire la ruggine.