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化學元素為什麼會產生顏色

發布時間: 2024-04-03 03:16:13

1. 銅為什麼可以擁有很多顏色

當白光照射到不透明的物體表面時,一部分波長的光被物體吸收,一部分波長的光被反

射出來。不同波長的光有不同的顏色,被反射的光波是什麼顏色的,物體就是什麼顏色。如

三氧化二鉻反射綠光,它就是綠色的,硫磺反射黃光,看上去就是黃色的。若物體將全部波

長的光都吸收,它就是黑色的,若全部都反射,則為白色。

應該注意的是,金屆的光澤只在整塊時才能表現出來,粉末狀時,除個別金屬(例如鎂

鋁)外,大部分金屬都呈灰色或黑色。

物體的顏色與確定的光波長相對應,而物體反射何種波長的光是由物體結構、相的組成、表面狀況所決定。眾所周知,銅是少數有顏色的金屬之一,純銅在約700毫微米波長有較高的反射率而呈現橙紅。

2. 為什麼金屬元素有不同的顏色

金屬和它們的鹽類,在灼燒時能產生不同的顏色。利用焰色反應,可以根據火焰的顏色鑒別鹼金屬元素的存在與否。這是因為當鹼金屬及其鹽在火焰上灼燒時,原子中的電子吸收了能量,從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道,但處於能量較高軌道上的電子是不穩定的,很快躍遷回能量較低的軌道,這時就將多餘的能量以光的形式放出。而放出的光的波長在可見光范圍內(波長為
400nm~760nm),因而能使火焰呈現顏色。由於鹼金屬的原子結構不同,電子躍遷時能量的變化就不相同,就發出不同波長的光,所以放出光的顏色也就不同。焰色反應不是化學變化。

3. 第七主族元素的單質,顏色為什麼會越來越深

般來說,結構相似的同系物系列相對分子質量越大,分子變形性也就越大,分子間力越強,物質的熔沸點也就越高。 物質能夠顯色的原因是:當一束光照射到某物質或其溶液中時,組成該物質的分子、原子或離子,與光子發生「碰撞」,光子的能量被分子原子吸收,使這些粒子由最低能態躍遷到較高能態:M + hv→ M+ 被激發的粒子約在一億分之一秒後又回到基態,並以熱或熒光的形式釋放能量。 釋放的能量不同,就顯示出了不同的顏色。所以我們能夠看到物質具有不同的顏色。 分子、原子或離子具有不連續的量子化能級,僅當照射光的光子能量(hv)與被照射物質粒子的基態和激發態能量之差相當時才能發生吸收。不同的物質微粒由於結構不同而具有不同的量子化能級,其能級差也不同。而對於鹵素來說,F,Cl,Br,I,的原子結構中越往後越具有更高層的原子軌道,越具有更高的能級,這樣就能夠吸收能量更高的光子,即能發射出能量更高的光,顏色也就越深。

4. 什麼是顏色反應 焰色反應 顯色反應

將試樣中被測組分轉變成有色化合物的化學反應,叫顯色反應。焰色反應,也稱作焰色測試及焰色試驗,是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現特殊顏色的反應。其原理是每種元素都有其個別的光譜。

顏色反應是通過化學變化改變了化學物質的顏色。硝酸與蛋白質反應,可以使蛋白質變黃。這稱為蛋白質的顏色反應,常用來鑒別部分蛋白質,是蛋白質的特徵反應之一。

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焰色反應實際上是物理變化,是物質原子內部的電子能級發生了改變。通俗地說,焰色反應是原子中的電子能量的變化,不涉及物質結構和化學性質的改變。一些金屬或它們的化合物在灼燒時能使火焰呈現特殊的顏色。

這是因為這些金屬元素的原子在接受火焰提供的能量時,從能量較低的軌道躍遷至能量較高的軌道。但處於能量較高軌道上的電子不穩定,會迅速躍遷回能量較低的軌道,這時就將多餘的能量以光的形式釋放出來。

5. 為什麼元素周期表上物質顏色由上到下逐漸變深

無論是原子、分子或離子,價電子越易 激發,越易吸收可見光中能量較低、頻率較小的那部分光,則物質顏色越深。而價電子越難激發,物質顏色會越淺。即一般具有穩定結構的物質,可見光能量不足以使其激發,而使物質無色。所以,同主族元素單質,自上而下顏色逐漸加深;主族元素的金屬陽離子及ⅠB族M+、ⅡB族M2+離子一般無色;而過渡元素的離子、鑭系元素離子大多數都有色;典型的離子化合物無色,而且有共價性的金屬化合物往往有色。

從元素周期律的遞變規律來看,如果金的原子半徑比銀大,則金也應該呈現與銀相近的顏色。可事實上金卻顯黃色,原因是由於受鑭系收縮的影響,從表中可看出金的原子半徑比銀小,從電離勢看,金的第一電離勢和第二電離勢之差比銀小得多,因此其最外層S電子與次外層d電子能量較接近,結果其(n-1)d9ns2和(n-1)d10ns1之間自由電子的躍遷吸收的是能量較低的可見光中的「藍」光而呈現黃色。

例如金、銀和銅雖然處於同一副族,具有相似的外層電子結構,由於電子之間表現出不同的微觀狀態從而導致電子之間的排斥作用稍有不同,銅和金呈現黃色是由於其ns和(n-1)d軌道之間能量較為接近,當有光照射時,其自由電子在(n-1)d9ns2和(n-1)d10ns1之間躍遷,吸收較低能量的可見光中的「藍」光所致。具有相似外層電子結構的銀由於其ns和(n-1)d軌道能量較銅和金大,自由電子躍遷時在可見光區幾乎沒有吸收而呈現蒼白色。

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