Waarom zijn verbindingen van overgangsmetalen gekleurd?

Waarom zijn verbindingen van overgangsmetalen gekleurd?
Anonim

Metalen uit kleuren van overgangsreeksen zijn meestal het gevolg van elektronische overgangen van twee hoofdtypen:

  • overdrachtsovergangen laden
  • d-d overgangen

Meer over transitie-overgangen:

Een elektron kan van a springen overwegend ligandorbitaal naar een voornamelijk metaalorbitaal, leidend tot een overgang van ligand naar metaal lading-overdracht (LMCT). Deze kunnen het gemakkelijkst optreden wanneer het metaal zich in een hoge oxidatietoestand bevindt. De kleur van chromaat-, dichromaat- en permanganaat-ionen is bijvoorbeeld het gevolg van LMCT-overgangen.

Meer over d-d overgangen:

Een elektron springt van de ene d-orbitaal naar de andere. In complexen van de overgangsmetalen hebben de d-orbitalen niet allemaal dezelfde energie. Het patroon van splitsing van de d-orbitalen kan worden berekend met behulp van de kristalveldentheorie.

Als je meer wilt weten, kun je hier naar boven kijken.

Ook:

Een eenvoudige verklaring zou zijn om eerst te weten wat "kleur" veroorzaakt. Het belangrijkste principe is "elektronische overgang". Om een elektronische overgang te hebben, moet een elektron van een lager niveau naar een hogere orbitaal "springen". Nu, licht is energie toch? Dus wanneer er licht is, zien we kleuren. Maar daar stopt het niet. De reden waarom transitiemetaal in het bijzonder kleurrijk is, is omdat ze ongevulde of half gevulde d-orbitalen hebben.

Er is een Crystal-veldentheorie die de splitsing van de d-orbitaal verklaart, die de d-orbitaal splitst op een hogere en lagere orbitaal. Nu kunnen de elektronen van het overgangsmetaal "springen". Merk op dat licht wordt geabsorbeerd voor elektronen om te "springen", maar deze elektronen zullen uiteindelijk weer terugvallen naar de grondtoestand, waarbij licht van specifieke intensiteit en golflengte wordt vrijgegeven. We zien dit als kleuren.

Nu voor het leuke gedeelte. Merk op dat het elektron niet kan transitie als een orbitaal al vol is. Kijk eens naar Zink in je periodieke tabel. Merk op dat een d-orbitaal maximaal 10 elektronen kan bevatten. Merk op dat zink 10 elektronen in zijn d-orbitaal heeft. Ja, je raadt het goed, het kleurt niet en is geen overgangsmetaal. zink is geen overgangsmetaal maar maakt deel uit van de d-blokelementen. Het verbaast me!