無機化合物主要是什麼?顔色是物質的一個非常重要的性質,被廣泛應用于日常生活、工業生産、醫療及科學研究等各個領域顔色是不是物質的屬性？物質為什麼會呈現各種不同的顔色？下面我們就來探讨一下，下面我們就來說一說關于無機化合物主要是什麼?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

無機化合物主要是什麼

顔色是物質的一個非常重要的性質,被廣泛應用于日常生活、工業生産、醫療及科學研究等各個領域。顔色是不是物質的屬性？物質為什麼會呈現各種不同的顔色？下面我們就來探讨一下。

一、物質顯色的一般規律

常溫時物質在太陽光下呈現顔色有如下規律:

(一)絕大多數具有d1-9電子組态的過渡元素和f1-13電子組态的稀土元素的化合物都有顔色;

(二)3、4、5、6主族的5、6周期各元素的溴化物、碘化物幾乎都有顔色,18e-結構的銅副族的溴化物和碘化物也都有顔色;

(三)元素的含氧酸根離子多數是有色的,如VO3-(黃色),CrO42-(橙色)等;

(四)元素在不同氧化态的化合物常呈現顔色,而且該化合物的顔色比相應的單一價态化合物的顔色深;

(五)3、4、5、6主族中5、6周期各元素的氧化物大部分是有色的;4、5、6周期各元素的硫化物幾乎都有顔色,多數不穩定的鹵素氧化物也是有顔色的;

(六)順式異構體配合物所呈現的顔色一般比同種配合物的反式異構體的顔色偏移向短波方面(即紫色方面);四面體、平面正方形配合物的顔色比相應八面體的顔色一般也移向短波方向

(七)無色晶體如果摻有雜質或發生晶格缺陷時,常常顯有顔色。如在Al2O3無色晶體中含有過渡金屬Fe和Ti時而顯藍色(藍寶石);

(八)某些物質溶于特定的溶劑中,溶液會呈現出某種特征顔色。如I2進入有機相中,使有機相呈現藍紫色;

(九)高溫下的焰色反應:鈣使火焰呈橙色,锶呈洋紅色,鋇呈綠色,锂呈紅色,鈉呈黃色,鉀、铷及铯呈紫色。

二、物質顯色的原因

(一)可見光

物質的顔色就是它吸收了可見光中某些波段的光後散射光的顔色,也就是吸收光顔色的補色。可見,嚴格說來,顔色不是物質的屬性,它是人的大腦對光的某種反應,是人腦對投射在視網膜上不同性質的光線進行辨認的潔果。成對的互補色同時刺激視網膜時,人眼看到的是白色。當從白光中去掉某一波段的光以後,人腦便産生其補色的光感。但是,對于辨色力正常的人,對顔色的辨别也是不可靠的,人眼觀察到的顔色和物質散射光的顔色往往會有差别。例如,當日光通過HgI後,波長在400-480nm範圍内的藍光和紫光被吸收後,觀察者看到的是黃色光,波長為580-595nm。但是,實際上透過的光是波長為480-700nm的混合補色光,這就是人的視覺造成的。

(二)d-d躍遷和f-f躍遷

在配位場的影響下,過渡金屬離子的d軌道發生分裂,原來能量相同的5個d軌道分裂成能量不同的兩組或兩組以上的軌道,其能量差一般相當于可見光的能量。含有d1-9電子組态的金屬離子,由于d軌道沒有充滿,電子在吸收可見光光子的能量後,可以在能量不同的d軌道之間躍遷,從而使物質顯色,這種躍遷稱為d-d躍遷。同理,镧系、锕系金屬離子的f軌道在配位體場的影響下也會發生分裂。因此含有f1-13電子組态的稀土金屬離子,也可以在能量不同的f軌道之間躍遷,從而使稀土金屬離子顯色。這種躍遷稱為f-f躍遷。過渡金屬離子和稀土金屬離子顯色,主要是由d-d躍遷和f-f躍遷引起的。由于可見光的能量不能滿足d-d躍遷和f-f躍遷,因而具有d0、d10、f14結構的離子(如堿金屬、堿土金屬和Y3 ,La3 ,Cu ,Ag ;Zn2 ,Cd2 ,Lu3 )不顯色。d-d躍遷和f-f躍遷所表現的吸收譜帶有兩個特點:一、物質在可見光區的吸收頻率;二、物質的吸收強度。現以Ti(H2O)63 的吸收光譜為例作進一步說明。Ti(H2O)63 離子在可見光區有一最大吸收峰,其波數相當于20400cm-1,吸收最少的光區是紫區和紅區,因此Ti(H2O)63 是紫紅色的。晶體場理論認為這是由于[Ti(H2O)6]3 中的d電子在吸收光子能量後,由dε軌道躍遷到dγ軌道的結果。

(三)晶體缺陷

晶體缺陷也是物質生色的原因之一,我們在實際中遇到的多是不完美的或有缺陷的晶體。晶體常因為金屬過量、摻雜質離子等引起缺陷。例如,白色ZnO加熱時呈黃色,就是因為加熱時易失去氧,本來陰陽離子的個數比是1:1,由于失去陰離子而使陽離子數多于陰離子數從而造少戊金屬過量缺陷(也叫非整數比缺陷）,這時晶體中就會因為失去陰離子而形成一些空洞,這些空洞成為晶體的發色中心,通常叫“F中心”。Zn上的電子就會被這些空洞所俘獲。被俘獲的電子被可見光激發後又釋放出來,這時晶體就會吸收并散射可見光,從而使ZnO由原來的白色變成黃色。這就屬于摻雜質離子引起晶缺陷生色。

(四)其它因素

另外,其它一些因素,如離子極化,溫度,分散度等因素對物質的顔色也有決定性的影響。

總之物質顔色的成因是很複雜的,以上隻是對它的一些規律的粗淺認識,還有許多問題,有待幹我們從其它角度和層次去做更深入更細緻的探讨。

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