Boje prijelaznih metala u vodenoj otopini

prijelazni metali tvore obojene ione, komplekse i spojeve u vodenoj otopini. Karakteristične boje su korisne pri izvođenju a kvalitativna analiza odrediti sastav uzorka. Boje također odražavaju zanimljivu kemiju koja se događa u prijelaznim metalima.

Prijelazni metal je onaj koji stvara stabilne ione koji su se u potpunosti popunili d orbitale. Po toj definiciji tehnički nisu svi elementi d bloka periodične tablice prijelazni metali. Na primjer, cink i skandija prema ovoj definiciji nisu prijelazni metali jer je Zn²⁺ ima punu razinu d, dok sc³⁺ nema d elektrona.

Tipični prijelazni metal ima više od jednog mogućeg stanja oksidacije jer ima djelomično ispunjenu d orbitu. Kad se prijelazni metali vežu na jednu više neutralnu ili negativno nabijenu nemetalnu vrstu (ligandi), tvore one komplekse prelaznih metala. Drugi način gledanja na složen ion je kemijska vrsta s metalnim ionom u središtu i ostalim ionima ili molekulama koje ga okružuju. Ligand se pridaje središnjem ionu za

Kada je složen oblik, oblik d orbitale se mijenja jer su neki bliži ligandu drugi: Neki d orbitale prelaze u više energetsko stanje nego prije, dok drugi prelaze u nižu energiju država. To tvori energetski jaz. Elektroni mogu apsorbirati foton svjetlosti i preći iz stanja niže energije u viši. Valna duljina fotona koja se apsorbira ovisi o veličini energetskog jaza. (Zbog toga cijepanje s i p orbitala, dok se to događa, ne proizvodi obojene komplekse. Te praznine apsorbirale bi ultraljubičasto svjetlo i ne bi utjecale na boju u vidljivom spektru.)

Neapsorbirane valne duljine svjetlosti prolaze kroz kompleks. Neka se svjetlost također odbija od molekule. Kombinacija apsorpcije, refleksije i prijenosa rezultira u prividnim bojama kompleksa.

Različiti elementi mogu proizvesti različite boje jedna od druge. Također, različita punjenja jednog prelaznog metala mogu rezultirati različitim bojama. Drugi faktor je kemijski sastav liganda. Isti naboj metalnog iona može proizvesti različitu boju, ovisno o ligandu koji veže.

Boje iona prelaznog metala ovise o njegovim uvjetima u kemijskoj otopini, ali neke boje je dobro znati (posebno ako uzimate AP kemiju):

Srodna pojava su emisijski spektar soli prijelaznih metala koji se koriste za njihovo identificiranje u test plamena.