Přechodové barvy kovů ve vodném roztoku

přechodné kovy tvoří ve vodném roztoku barevné ionty, komplexy a sloučeniny. Charakteristické barvy jsou užitečné při provádění a kvalitativní analýza identifikovat složení vzorku. Barvy také odrážejí zajímavou chemii, která se vyskytuje u přechodných kovů.

Přechodový kov je kov, který vytváří stabilní ionty, které se neúplně naplní d orbitaly. Podle této definice nejsou technicky všechny d-blokové prvky periodické tabulky přechodné kovy. Například zinek a skandium nejsou touto definicí přechodné kovy, protože Zn²⁺ má plnou úroveň d, zatímco Sc³⁺ nemá žádné elektrony.

Typický přechodný kov má více než jeden možný oxidační stav, protože má částečně vyplněný orbitál. Když se přechodné kovy váží na více neutrálních nebo negativně nabitých nekovových druhů (ligandy) tvoří tzv. komplexy přechodných kovů. Dalším způsobem, jak se podívat na komplexní ion, je chemický druh s kovovým iontem ve středu a dalšími ionty nebo molekulami, které jej obklopují. Ligand se váže na centrální ion pomocí

Když se vytvoří komplex, změní se tvar d orbitalu, protože některé jsou blíže k ligandu než jiní: Někteří orbitálové přecházejí do stavu vyšší energie než dříve, zatímco jiní přecházejí do nižší energie Stát. To vytváří energetickou mezeru. Elektrony mohou absorbovat foton světla a pohybovat se z nižšího energetického stavu do vyššího stavu. Vlnová délka absorbovaného fotonu závisí na velikosti energetické mezery. (To je důvod, proč dělení or a orbitálů, i když k tomu dojde, nevytváří barevné komplexy. Tyto mezery absorbují ultrafialové světlo a neovlivňují barvu viditelného spektra.)

Neabsorbované vlnové délky světla procházejí komplexem. Nějaké světlo se také odráží zpět z molekuly. Kombinace absorpce, odrazu a přenosu vede ke zjevným barvám komplexů.

Různé prvky mohou od sebe vytvářet různé barvy. Také různé náboje jednoho přechodového kovu mohou mít za následek různé barvy. Dalším faktorem je chemické složení ligandu. Stejný náboj na kovovém iontu může produkovat odlišnou barvu v závislosti na ligandu, na který se váže.

Barvy iontů přechodných kovů závisí na jeho podmínkách v chemickém roztoku, ale některé barvy je dobré znát (zejména pokud užíváte AP Chemistry):

Souvisejícím jevem jsou emisní spektra solí přechodných kovů, která se používají k jejich identifikaci v EU plamen test.