Warum sind Übergangsmetallverbindungen farbig?

Warum sind Übergangsmetallverbindungen farbig?
Anonim

Die Farbe in Metallverbindungen der Übergangsreihe ist im Allgemeinen auf elektronische Übergänge von zwei Haupttypen zurückzuführen:

  • Ladungstransferübergänge
  • d-d Übergänge

Weitere Informationen zu Überweisungsübergängen:

Ein Elektron kann von a springen vorwiegend Ligandenorbital zu einem vorwiegend Metallorbital, was zu einem Ligand-Metall-Ladungstransfer (LMCT) -Übergang führt. Diese können am leichtesten auftreten, wenn sich das Metall in einem hohen Oxidationszustand befindet. Beispielsweise ist die Farbe von Chromat-, Dichromat- und Permanganat-Ionen auf LMCT-Übergänge zurückzuführen.

Mehr über d-d Übergänge:

Ein Elektron springt von einem D-Orbital zum anderen. In Komplexen der Übergangsmetalle haben die d-Orbitale nicht alle die gleiche Energie. Das Aufteilungsmuster der d-Orbitale kann unter Verwendung der Kristallfeldtheorie berechnet werden.

Wenn Sie mehr wissen wollen, können Sie hier nach oben schauen.

Ebenfalls:

Eine einfache Erklärung wäre, zuerst zu wissen, was "Farbe" verursacht. Das Schlüsselprinzip lautet "elektronischer Übergang". Um einen elektronischen Übergang zu erhalten, muss ein Elektron von einem niedrigeren Orbital zu einem höheren springen. Licht ist jetzt richtig? Wenn also Licht ist, sehen wir Farben. Aber damit hört es nicht auf. Der Grund, warum Übergangsmetall besonders farbenfroh ist, liegt darin, dass sie d-Orbitale nicht oder nur halb gefüllt haben.

Es gibt eine Kristallfeldtheorie, die die Aufspaltung des Orbitals d beschreibt, die das Orbit in ein höheres und ein niedrigeres Orbital aufspaltet. Jetzt können die Elektronen des Übergangsmetalls "springen". Es ist zu beachten, dass Licht absorbiert wird, damit die Elektronen "springen" können, diese Elektronen jedoch schließlich wieder in ihren Grundzustand zurückfallen und Licht mit einer bestimmten Intensität und Wellenlänge abgeben. Wir nehmen dies als Farben wahr.

Nun zum Spaß. Beachten Sie, dass das Elektron nicht wechseln kann, wenn ein Orbital bereits voll ist. Werfen Sie einen Blick auf Zink in Ihrem Periodensystem. Beachten Sie, dass ein D-Orbital nur bis zu 10 Elektronen aufnehmen kann. Beachten Sie, dass Zink 10 Elektronen in seinem Orbital hat. Ja, Sie schätzen es richtig, es färbt sich nicht und betrachtet kein Übergangsmetall. Zink ist kein Übergangsmetall, sondern Teil der d-Block-Elemente. Verblüfft!