1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء

تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير

التحاضير والتجارب الكيميائية

المخاطر والوقاية في الكيمياء

اخرى

مقالات متنوعة في علم الكيمياء

كيمياء عامة

الكيمياء التحليلية

مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية

التحليل النوعي والكمي

التحليل الآلي (الطيفي)

طرق الفصل والتنقية

الكيمياء الحياتية

مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية

الكاربوهيدرات

الاحماض الامينية والبروتينات

الانزيمات

الدهون

الاحماض النووية

الفيتامينات والمرافقات الانزيمية

الهرمونات

الكيمياء العضوية

مواضيع عامة في الكيمياء العضوية

الهايدروكاربونات

المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية

التشخيص العضوي

تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية

الكيمياء الفيزيائية

مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الحرارية

حركية التفاعلات الكيميائية

الكيمياء الكهربائية

الكيمياء اللاعضوية

مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية

الجدول الدوري وخواص العناصر

نظريات التآصر الكيميائي

كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة

مواضيع اخرى في الكيمياء

كيمياء النانو

الكيمياء السريرية

الكيمياء الطبية والدوائية

كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية

الكيمياء الجنائية

الكيمياء الصناعية

البترو كيمياويات

الكيمياء الخضراء

كيمياء البيئة

كيمياء البوليمرات

مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية

الكيمياء الاشعاعية والنووية

علم الكيمياء : الكيمياء اللاعضوية : كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة :

Colors of Transition-Metal Complexes

المؤلف:  ..................

المصدر:  LibreTexts Project

الجزء والصفحة:  .................

23-6-2019

1347

Colors of Transition-Metal Complexes

The striking colors exhibited by transition-metal complexes are caused by excitation of an electron from a lower-energy d orbital to a higher-energy d orbital, which is called a d–d transition.  For a photon to effect such a transition, its energy must be equal to the difference in energy between the two d orbitals, which depends on the magnitude of Δo.

Figure 1.1 : A d–d Transition. In a d–d transition, an electron in one of the t2g orbitals of an octahedral complex such as the [Cr(H2O)6]3+ ion absorbs a photon of light with energy equal to Δo, which causes the electron to move to an empty or singly occupied eg orbital.

Recall that the color we observe when we look at an object or a compound is due to light that is transmitted or reflected, not light that is absorbed, and that reflected or transmitted light is complementary in color to the light that is absorbed. Thus a green compound absorbs light in the red portion of the visible spectrum and vice versa, as indicated by the color wheel. Because the energy of a photon of light is inversely proportional to its wavelength, the color of a complex depends on the magnitude of Δo, which depends on the structure of the complex. For example, the complex [Cr(NH3)6]3+ has strong-field ligands and a relatively large Δo. Consequently, it absorbs relatively high-energy photons, corresponding to blue-violet light, which gives it a yellow color. A related complex with weak-field ligands, the [Cr(H2O)6]3+ ion, absorbs lower-energy photons corresponding to the yellow-green portion of the visible spectrum, giving it a deep violet color.

We can now understand why emeralds and rubies have such different colors, even though both contain Cr3+ in an octahedral environment provided by six oxide ions. Although the chemical identity of the six ligands is the same in both cases, the Cr–O distances are different because the compositions of the host lattices are different (Al2O3 in rubies and Be3Al2Si6O18 in emeralds). In ruby, the Cr–O distances are relatively short because of the constraints of the host lattice, which increases the d orbital–ligand interactions and makes Δo relatively large. Consequently, rubies absorb green light and the transmitted or reflected light is red, which gives the gem its characteristic color. In emerald, the Cr–O distances are longer due to relatively large [Si6O18]12− silicate rings; this results in decreased d orbital–ligand interactions and a smaller Δo. Consequently, emeralds absorb light of a longer wavelength (red), which gives the gem its characteristic green color. It is clear that the environment of the transition-metal ion, which is determined by the host lattice, dramatically affects the spectroscopic properties of a metal ion.

Gem-quality crystals of ruby and emerald. The colors of both minerals are due to the presence of small amounts of Cr3+ impurities in octahedral sites in an otherwise colorless metal oxide lattice.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي