Màu kim loại chuyển tiếp trong dung dịch nước

Các kim loại chuyển tiếp tạo thành các ion màu, phức chất và hợp chất trong dung dịch nước. Các màu đặc trưng rất hữu ích khi thực hiện phân tích định tính để xác định thành phần của mẫu. Các màu sắc cũng phản ánh hóa học thú vị xảy ra trong các kim loại chuyển tiếp.

Kim loại chuyển tiếp và phức màu

Một kim loại chuyển tiếp là một dạng hình thành các ion ổn định có quỹ đạo d không đầy đủ. Theo định nghĩa này, về mặt kỹ thuật không phải tất cả các yếu tố khối d của bảng tuần hoàn là kim loại chuyển tiếp. Ví dụ, kẽm và scandium không chuyển đổi kim loại theo định nghĩa này vì Zn 2+ có mức d đầy đủ, trong khi Sc 3+ không có electron d.

Một kim loại chuyển tiếp điển hình có nhiều hơn một trạng thái oxy hóa có thể bởi vì nó có quỹ đạo d được lấp đầy một phần. Khi các kim loại chuyển tiếp liên kết với một loài phi kim trung tính hoặc tích điện âm hơn ( phối tử ), chúng tạo thành cái gọi là phức kim loại chuyển tiếp. Một cách khác để xem xét một ion phức là một loài hóa học có ion kim loại ở trung tâm và các ion hoặc phân tử khác bao quanh nó. Các ligand gắn với ion trung tâm bằng cách tặng cách kết cộng hóa trị hoặc phối hợp trái phiếu . Ví dụ về các phối tử phổ biến bao gồm nước, ion clorua và amoniac.

Khoảng cách năng lượng

Khi một dạng phức tạp, hình dạng của quỹ đạo d thay đổi vì một số gần phối tử hơn các quỹ đạo khác: Một số quỹ đạo d chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn trước, trong khi một số khác chuyển sang trạng thái năng lượng thấp hơn.

Điều này tạo thành một khoảng cách năng lượng. Các electron có thể hấp thụ một photon ánh sáng và chuyển từ trạng thái năng lượng thấp hơn sang trạng thái cao hơn. Bước sóng của photon được hấp thụ phụ thuộc vào kích thước của khoảng cách năng lượng. (Đây là lý do tại sao việc phân chia quỹ đạo s và p, trong khi nó xảy ra, không tạo ra các phức màu.

Những khoảng trống đó sẽ hấp thụ ánh sáng cực tím và không ảnh hưởng đến màu sắc trong quang phổ nhìn thấy được.) Bước sóng không hấp thụ của ánh sáng đi qua một phức tạp. Một số ánh sáng cũng được phản chiếu lại từ một phân tử. Sự kết hợp của sự hấp thụ, phản xạ và truyền dẫn dẫn đến màu sắc rõ ràng của các phức chất.

Kim loại chuyển tiếp có thể có nhiều hơn một màu

Các yếu tố khác nhau có thể tạo ra màu sắc khác nhau từ nhau. Ngoài ra, các điện tích khác nhau của một kim loại chuyển tiếp có thể tạo ra các màu khác nhau. Một yếu tố khác là thành phần hóa học của phối tử. Cùng một điện tích trên một ion kim loại có thể tạo ra một màu khác nhau tùy thuộc vào phối tử mà nó liên kết.

Màu của các ion kim loại chuyển tiếp trong dung dịch nước

Màu sắc của ion kim loại chuyển tiếp phụ thuộc vào điều kiện của nó trong dung dịch hóa học, nhưng một số màu rất tốt để biết (đặc biệt nếu bạn đang sử dụng AP Chemistry):

Màu chuyển tiếp của Ion kim loại

Tên kim loại IonMàu
Co2+hồng
Cu2+xanh dương – lá
Fe2+xanh olive
Ni2+xanh lá cây
Fe3+nâu tới vàng
CrO42-cam
Cr2O72-vàng
Ti3+ tím
Cr3+tím
Mn2+ hồng nhạt
Zn2+ không màu

Một hiện tượng liên quan là phổ phát xạ của muối kim loại chuyển tiếp, được sử dụng để xác định chúng trong  thử nghiệm ngọn lửa.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker