|
 |
|
Lijep pozdrav,
Imam pitanja vezana uz boju soli.
Zašto su neke soli (NaCl, NaOH,NH4Cl...) bijele, dok su neke(FeCl3,NiSO4,PbI2...) žarkih boja. Ima li to veze s položajem u periodnom sustavu? Zašto je bezvodni CuSO4 u doticaju s vodom poprimi plavu boju(sudjeluju li nevezni elektroni molekula vode u popunjavanju orbitala) ?
Hvala Vam unaprijed. Ana
|
|
Ime i prezime:
Ana Piroš
pirosa0805@gmail.com
|
 |
 |
Dobro naslućuješ! Položaj u periodnom sustavu elemenata povezan je sa strukturom elektronskog oblaka, a ona opet presudno utječe na to kako će atomi interagirati sa svjetlošću, odnosno hoće li biti obojani ili bezbojni.
Boja tvari potječe od apsorpcije (upijanja) svjetlosti (postoji još i emisija, odnosno lučenje svjetlosti, kao i raspršivanje svjetlosti, ali detaljnije pisanje o tomu razvuklo bi odgovor). Ako neka tvar apsorbira svjetlost izvan vidljivog dijela spektra (npr. ultraljubičasto ili infracrveno), ta će tvar biti bezbojna. Ako pak upija sve valne duljine vidljivog dijela spektra, onda će biti crna. A ako upija samo dio vidljivog dijela spektra, bit će obojena.
Način na koji elektronska struktura utječe na interakcije sa svjetlošću polazi od energijskih razina, odnosno prijelazâ među njima. Elektroni ne mogu dijeliti jednu energijsku razinu, tako da svaki elektron mora biti u vlastitoj. Međutim, "ponad" popunjenih energijskih razina ima još prostora za elektrone i u te "virtualne" razine (usput budi rečeno, orbitale su matematičke funkcije koje precizno opisuju te energijske razine, o čemu ponešto ima ovdje) mogu prelaziti elektroni koji dobiju dostatnu energiju za taj skok. Slično, elektroni koji se već nalaze na višim energijskim razinama mogu se, uz oslobađanje fotona, spustiti na niže razine (dok su god ove nepopunenje). Tipična vrsta prijelaza uz apsorpciju je iz najviše popunjene energijske razine u najnižu nepopunjenu.
Hoće li foton potreban za prijelaz pripadati vidljivoj svjetlosti, ovisi o energijskoj razlici među susjednim razinama. Kod kationâ alkalijskih i zemnoalkalijskih metala ta je razlika prevelika za vidljivu svjetlost, kod nemetalâ bude svakako, dok kationi prijelaznih metala često imaju dovoljno "guste" energijske razine da mogu apsorbirati fotone vidljive svjetlosti. Konkretno se radi o d-elektronima, kojih u valentnoj ljusci može biti do deset, što daje naslutiti i manje energijske razlike od razine do razine, nego kod s- i p-elektronâ, kojih je u valentnoj ljusci do dva, odnosno do šest.
Što se tiče bakrovih spojeva, razlog zašto neki jesu, a neki nisu obojeni je to što na oblik d-orbitala, a time i na njihove energije, utječu i atomi ili molekule vezane za bakrove katione. Iako taj utjecaj nije ogroman, može biti dovoljan da energijsku razinu "izgura" izvan područja vidljivog cijela spektra, a svakako će utjecati na boju spojeva. Zbog tog su utjecaja kompleksni spojevi istih metalnih kationa s različitim ligandima često različito obojeni. Isto tako se često razlikuju boje bezvodnih i hidratnih soli, budući da se kod hidratnih soli za metalne katione vežu molekule vode, kojih u bezvodnim solima nema. Još ponešto na temu ima ovdje.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
icvrtila@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
