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過渡金屬配合物為什麼有多種顏色

發布時間: 2022-05-18 01:52:05

㈠ 請解釋一下金屬配合物顏色的問題

過渡元素配合物大都有顏色。含有自旋平行的電子一般有顏色,有顏色離子形成的化合物都帶有顏色。這是因為含有自旋平行的電子的離子基態和激發態的能量差較小,易被可見光激發而顯色。配合物的顏色是由於過渡金屬離子d軌道未充滿電子(d 1-9),在配位體場的作用下,分裂後的5個d軌道上的電子就躍遷到能量空的d軌道,這種d-d躍遷的電子選擇性的吸收可見光區內一定波長顯示特徵光譜,而呈現顏色。但這種顏色與d-d躍遷後的分裂能ΔE大小有關。一般產生較大分裂能的配位體形成的配合物,顏色較深,同一金屬離子與不同的配位體形成的配合物具有不同的顏色。

㈡ 為什麼同樣的物質會有不同的顏色

是與內部結構有關。
我把大學無機化學的晶體場理論給你摘錄一段吧。

晶體場理論認為,這些配離子的形成體(或中心離子)由於d 軌道未填滿,有未成對電子,d 電子吸收光能在低能級的d 軌道到高能級的d 軌道之間發生電子躍遷,這種躍遷稱d -d 躍遷,其相應的能量間隔一般在10000~40000cm,相當於可見光及近紫外光區的波長范圍。例如正八面體配離子[Ti(HO)]的水溶液顯紫紅色,這是因為Ti只有1個3d 電子,它在八面體場中的電子排布為d,當可見光照射到該配離子溶液時,處於d軌道上的電子吸收了可見光中波長為492.7nm附近的光而躍遷到d軌道。這一波長光子的能量恰好等於配離子的分裂能,相當於20400cm,這時可見光中藍綠色光被吸收,剩下紅色和紫色的光,故溶液顯紫紅色,如圖7-11。
根據晶體場理論,配合物的顏色與Δ值有關,分裂能越大,要實現d -d 躍遷就需要吸收高能量的光子(即波長短的光子),就使配合物吸收光譜向短波方向移動。[Cu(HO)]顯藍色(吸收橙紅光為主,吸收峰約在12600cm)而[Cu(NH)]顯深藍色(吸收橙黃色光為主,吸收峰約在15100cm),就是因為NH比HO的分裂能大。
晶體場理論在配位化學中有廣泛的應用,它能解釋一些價鍵理論不能解釋的實驗現象。用晶體場理論能說明過渡金屬配離子的吸收光譜和配合物呈現顏色的原因;根據配位場強弱,成對能Ep與分裂能Δ的相對大小,決定d 電子的排布,了解配合物的自旋狀態是高自旋還是低自旋,可以解釋配合物的磁性等。但是晶體場理論也有它的局限性,它只考慮了中心離子與配體之間的靜電作用,而沒有考慮它們之間有一定程度的共價結合,因此它不能解釋像Ni(CO)、Fe(CO)等以共價為主的配合物,它也不能解釋光化學順序的本質,例如中性HO分子為什麼比帶負電的鹵素離子分裂能更大,而CO和CN等配位體的分裂能特別大,這些問題無法單純用靜電場解釋。核磁共振等近代實驗方法證明,金屬離子的軌道與配位體分子軌道仍有重疊,也就是說金屬離子與配位體之間的化學鍵具有一定程度的共價成分。

㈢ 為什麼過渡金屬的配合物一般都有顏色

因為過渡金屬配合物形成了一種可以吸收其他波長光線的結構.
過渡金屬的配合物,首先是過渡金屬的金屬元素獨特的原子結構,核外電子的結構不同於周期表其他的元素,這關繫到後面空間建構的形成.
然後是配合物,不同的物質和過渡金屬離子通過配位電子結合形成出的物質具有獨特的的空間結構,這些獨特的空間結構可以像棱鏡一樣將光進行折射,將不同波長的光分開,其中的一些波長的光被選擇性的吸收,另一些光被釋放出來,呈現出來,讓人可以肉眼見到一些顏色.

㈣ 為什麼過渡金屬離子會有顏色!!

反射的話,是不管多少的波長進去,都有多少的波長出來
而這個原子吸收是不一樣的
躍遷到指定的高能級軌道
吸收的能量是固定的,就是兩個軌道的能量差ΔE
這個能量差就是所放出波的能量E
再根據E=hv(h是普朗克常數,v是頻率)可以得到此波的頻率
根據c=λv(c是光速,λ是波長)就可以算出波的波長
指定軌道躍遷的話,能量差是定值,因而得到的波長也是正好是可見區的一個定值
入射的是全波長的光,然後這個定值的波長都被吸收掉了,看到的就是反射出來的剩下的光的顏色了

㈤ 配合物為什麼具有豐富的顏色變化

過渡元素配合物大都有顏色。配合物的顏色是由於過渡金屬離子d軌道未充滿電子(d1-9),在配位體場的作用下,分裂後的5個d軌道上的電子就躍遷到能量空的d軌道,這種d-d躍遷的電子選擇性的吸收可見光區內一定波長(其d-d躍遷能量一般在1.99×10-19~5.96×1019J或波數為10000~30000Cm-1)顯示特徵光譜,而呈現顏色。但這種顏色與d-d躍遷後的分裂能△大小有關。一般產生較大分裂能的配位體形成的配合物,顏色較深。其變化規律是:(1) 同一金屬離子與不同配位體形成的配合物具有不同的顏色。配位體場強越強(I-<Br-<Cl-<F-<H2O<C2O42-<NH3<NO2<CN-),分裂能△越大,d-d躍遷吸收譜帶依次向短波方向移動,使配合物顏色依次加深。如CuCl42-(綠)、Cu(H2O)42+(藍)、Cu(NH3)42-(深藍)(2) 同種配位體的同一金屬元素的配合物,隨中心離子氧化態升高,分裂能△增大,顏色加深。如過渡元素的三價離子水溶液比二價離子水溶液顏色深,鐵(Ⅲ)水溶液一般為紅棕色,鐵(Ⅱ)一般為淺綠色。(3) 同族過渡元素的同配位體、同價態配合物的分裂能隨周期數增大而增大,所以從上到下顏色加深。當分裂能太大,使物質的最大吸收峰在紫外光區,物質呈現無色。 對於配位體相同而中心離子不同的配合物,中心離子的氧化性越強,荷移躍遷能越小,配合物吸收移向較長波區,顏色加深;對於相同金屬離子而配位體不同的配合物,配位體越易被氧化,躍遷能越小,吸收移向長波區方向,顏色加深;對於配合物的中心元素和配位體相同時,中心元素的氧化態越高,d軌道的能量越低,吸收移向較長波區,顏色加深。 說明:上邊是查來的資料

㈥ 為什麼大多數過渡金屬的配離子是有色的

電子躍遷吸收光能

㈦ 為什麼KMNO4是紫黑色固體 而K2MNO4卻是綠色呢

什麼跟什麼,這是過渡金屬的原子電子排布不同造成的。而過渡金屬離子成色原因如下:
一般來說,未成對的電子相對於成對電子更容易吸收能量發生躍遷,因此我們遇到的大
多數有色物質都是含有未成對電子的,如Fe3+,Cu2+等。另一方面,由於有相當一部分物質
的電子躍遷所產生的電磁波在可見光范圍之外,因此往往表現為無色透明或是白色。而我們
注意到過渡金屬離子具有豐富的顏色,因為它們正好同時符合上述兩個條件:含有未成對的電子
d 電子軌道能級分裂後的軌道間能量差正好落在可見光能量范圍之內
常見的過渡金屬離子往往以配合物的形式存在,水合物、氨合物、氰合物等等。它們在
形成配合物的過程中常常伴隨著d 軌道能級分裂,這與配合物的構型、配體本身的性質有關。
d 電子本來有五個能量相等的軌道:dxy dyz dzx dx2-y2 dz2。其中前三個與坐標軸成45 度夾
角,dx2-y2 在x-y 平面上並與坐標軸方向一致,dz2 成帶環啞鈴狀,延z 軸延伸。這五種軌道
在形成配合物的過程中會不同程度的受到配體的影響與限制。例如:考慮配位數為6 的八面
體配位構型水合物,由於配體正好位於中心離子的三個坐標軸方向上,即與dx2-y2 dz2 的延展
方向相沖突,那麼中心離子的這兩個d 軌道受到配體負電荷的斥力,能量升高明顯;而另外
3 個d 軌道方向與配體相錯開,能量變化相對dx2-y2 dz2 要小得多;於是中心離子的d 軌道就
能級分裂為兩組:相對高能的dx2-y2 dz2,和相對低能的dxy dyz dzx,而他們的能量差(約在
1.99·10-19J 和5.96·10-19J 之間)能夠部分落在可見光范圍(5.5·10-19 和3.0·10-19 之間)
內。d 電子很容易在這兩組軌道間躍遷,而產生人眼能感覺到的色光。三、過渡金屬離子化合物顏色差異與改變
常見的過渡金屬離子顏色產生差異的原因有以下幾種:
1、金屬原子種類不同
2、金屬原子種類相同而價態不同
3、金屬離子的配體不同
4、金屬離子的配位方式不同
於是價態不同的Mn(Ⅵ)(電子排布為[Ar]3d1)和Mn(Ⅶ)(電子排布為[Ar]),注意到Mn(Ⅵ)有一個單電子,於是在光照時能夠發生短暫的能級躍遷,回復到原來狀態時,其多餘的能量以某一波長的光發射出來,於是就有了顏色。而Mn(Ⅶ)沒有單電子,[Ar]中的電子難以躍遷,因此光照時不發生能級躍遷,於是沒有發射任何光量子,看起來就是黑色的。至於KMnO4溶液為什麼是紫紅色的,那大概因為H2O的溶劑化作用改變了MnO4-的離子結構吧,想不起來了。LZ想細究的話也可以,自學一下配合物,然後在學習配合物的晶體場理論吧。

㈧ 配位物都有顏色嗎

過渡元素配合物大都有顏色。配合物的顏米電米受米惠米聯少多少a米量米惠米聯米受米fe多量米量多e多aeb惠曉受曉曉曉聯曉受曉多曉曉曉電色是由於過渡金屬離子d軌道未充滿電子(d
受-惠
),在配位體場的作用下,分裂後的多個d軌道上的電子就躍遷到能量空的d軌道,這種d-d躍遷的電子選擇性的吸收可見光區內一定波長(其d-d躍遷能量一般在受.惠惠×受零
-受惠
~多.惠米×受零
受惠
j或波數為受零零零零~曉零零零零cm
-受
)顯示特徵光譜,而呈現顏色。但這種顏色與d-d躍遷後的分裂能△大小有關。一般產生較大分裂能的配位體形成的配合物,顏色較深。其變化規律是:
(受)
同一金屬離子與不同配位體形成的配合物具有不同的顏色。配位體場強越強(i
-
<br
-
<cl
-
<f
-
<h

o<c

o

電-
<nh

<no

<cn
-
),分裂能△越大,d-d躍遷吸收譜帶依次向短波方向移動,使配合物顏色依次+深。如cucl

電-
(綠)、cu(h

o)

電+
(藍)、cu(nh

)

電-
(深藍)
(電)
同種配位體的同一金屬元素的配合物,隨中心離子氧化態升高,分裂能△增大,顏色+深。如過渡元素的三價離子水溶液比二價離子水溶液顏色深,鐵(ⅲ)水溶液一般為紅棕色,鐵(ⅱ)一般為淺綠色。
(曉)
同族過渡元素的同配位體、同價態配合物的分裂能隨周期數增大而增大,所以從上到下顏色+深。當分裂能太大,使物質的最大吸收峰在紫外光區,物質呈現無色。
對於配位體相同而中心離子不同的配合物,中心離子的氧化性越強,荷移躍遷能越小,配合物吸收移向較長波區,顏色+深;對於相同金屬離子而配位體不同的配合物,配位體越易被氧化,躍遷能越小,吸收移向長波區方向,顏色+深;對於配合物的中心元素和配位體相同時,中心元素的氧化態越高,d軌道的能量越低,吸收移向較長波區,顏色+深。
說明:上邊是查來的資料</cn
</no
</nh
</c
</h
</f
</cl
</br

㈨ 為什麼大部分配合物都有不同的顏色

過渡元素配合物大都有顏色。配合物的顏色是由於過渡金屬離子d軌道未充滿電子(d
1-9
),在配位體場的作用下,分裂後的5個d軌道上的電子就躍遷到能量空的d軌道,這種d-d躍遷的電子選擇性的吸收可見光區內一定波長(其d-d躍遷能量一般在1.99×10
-19
~5.96×10
19
j或波數為10000~30000cm
-1
)顯示特徵光譜,而呈現顏色。但這種顏色與d-d躍遷後的分裂能△大小有關。一般產生較大分裂能的配位體形成的配合物,顏色較深。其變化規律是:
(1)
同一金屬離子與不同配位體形成的配合物具有不同的顏色。配位體場強越強(i
-
<br
-
<cl
-
<f
-
<h
2
o<c
2
o
4
2-
<nh
3
<no
2
<cn
-
),分裂能△越大,d-d躍遷吸收譜帶依次向短波方向移動,使配合物顏色依次加深。如cucl
4
2-
(綠)、cu(h
2
o)
4
2+
(藍)、cu(nh
3
)
4
2-
(深藍)
(2)
同種配位體的同一金屬元素的配合物,隨中心離子氧化態升高,分裂能△增大,顏色加深。如過渡元素的三價離子水溶液比二價離子水溶液顏色深,鐵(ⅲ)水溶液一般為紅棕色,鐵(ⅱ)一般為淺綠色。
(3)
同族過渡元素的同配位體、同價態配合物的分裂能隨周期數增大而增大,所以從上到下顏色加深。當分裂能太大,使物質的最大吸收峰在紫外光區,物質呈現無色。
對於配位體相同而中心離子不同的配合物,中心離子的氧化性越強,荷移躍遷能越小,配合物吸收移向較長波區,顏色加深;對於相同金屬離子而配位體不同的配合物,配位體越易被氧化,躍遷能越小,吸收移向長波區方向,顏色加深;對於配合物的中心元素和配位體相同時,中心元素的氧化態越高,d軌道的能量越低,吸收移向較長波區,顏色加深。
說明:上邊是查來的資料

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