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配位化合物がさまざまな色を持つ理由は何ですか?

協調化合物の鮮やかな色は、主に次のような魅力的な相互作用に由来します。

1。クリスタルフィールド理論:

* リガンド: 配位化合物は、リガンド(分子またはイオン)に囲まれた中央の金属イオンで構成されています。これらのリガンドは、金属イオンに電子を寄付し、金属のD軌道のエネルギーレベルに影響を与えます。

* d-Orbital分割: リガンドは金属イオンの周りに静電界を作り、縮退したD軌道を2つのエネルギーレベルに分割します:低エネルギー(T2G)とより高いエネルギー(例)。

* 電子遷移: 配位化合物が光を吸収すると、より低いエネルギーD軌道の電子は、より高いエネルギーレベルに励起されます。私たちが知覚する色は、吸収された光の補完的な色です。

* リガンドフィールド強度: T2GとEGレベルの間のエネルギーギャップは、リガンドの性質に依存します。強磁場リガンド(CN-など)は大きなエネルギーギャップを引き起こし、高エネルギー光の吸収(青)と低エネルギー光(黄色/オレンジ)の伝達をもたらします。弱いフィールドリガンド(H2Oのような)は、ギャップが小さく、低エネルギー光(赤)を吸収し、高エネルギー光(青/緑)を送信します。

2。充電転送遷移:

* 金属間電荷移動(MLCT): 電子は、金属イオンのD軌道からリガンドの軌道に励起できます。

* リガンドから金属への電荷移動(LMCT): 電子は、リガンドの軌道から金属イオンのD軌道に励起されます。

* これらの遷移には、異なる原子間の電子の動きが含まれ、異なる色につながります。

3。その他の要因:

* 調整番号とジオメトリ: 金属イオンを囲むリガンドの数と配置は、D軌道の分割と色にも影響を与える可能性があります。

* 金属の酸化状態: 中央の金属イオンの酸化状態は、D軌道のエネルギーレベル、したがって複合体の色に影響します。

要約すると、配位化合物の色は、リガンド、その強度、および複合体の全体的な形状の影響を受けた金属イオンのD軌道との光との相互作用から生じます。 この電子とエネルギーレベルのこの複雑なダンスは、調整化合物の多様で魅力的なカラーパレットを引き起こします。

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