A cor nos compostos metálicos de séries de transição é geralmente devida a transições eletrônicas de dois tipos principais:
- transições de transferência de carga
- d-d transições
Mais sobre transições de transferência de carga:
Um elétron pode pular de um predominantemente orbital ligante para um predominantemente metal orbital, dando origem a uma transição de transferência de carga ligante-metal (LMCT). Estes podem ocorrer mais facilmente quando o metal está em um estado de alta oxidação. Por exemplo, a cor dos iões cromato, dicromato e permanganato é devida às transições LMCT.
Mais sobre d-d transições:
Um elétron salta de um orbital d para outro. Em complexos dos metais de transição, os orbitais d nem todos têm a mesma energia. O padrão de divisão dos orbitais d pode ser calculado usando a teoria do campo de cristal.
Se você quiser saber mais, pode procurar aqui.
Além disso:
Uma explicação simples seria saber primeiro o que causa "cor". O princípio fundamental é "transição eletrônica". Para ter uma transição eletrônica, um elétron deve "pular" de um nível mais baixo para um orbital de nível mais alto. Agora, a luz é energia, certo? Então, quando há luz, nós vemos cores. Mas isso não pára por aí. A razão pela qual o metal de transição em particular é colorido é porque eles têm orbitais d preenchidos ou parcialmente cheios.
Existe a teoria do campo de cristal que explica a divisão do orbital d, que divide o orbital d em um orbital superior e inferior. Agora, os elétrons do metal de transição podem "pular". Note que a luz é absorvida pelos elétrons para "pular", mas esses elétrons cairão eventualmente de volta ao seu estado fundamental, liberando luz de intensidade específica e comprimento de onda. Nós percebemos isso como cores.
Agora a parte divertida. Note que o elétron não pode fazer a transição se um orbital já estiver cheio. Dê uma olhada de zinco em sua tabela periódica. Note que um orbital d só pode conter até 10 elétrons. Observe que o zinco tem 10 elétrons em seu orbital d. Sim, você acha que está certo, não vai colorir e não é considerado um metal de transição. O zinco não é um metal de transição, mas faz parte dos elementos do bloco d. Mente explodida!
O xenônio gás nobre forma vários compostos (geralmente envolvendo oxigênio ou flúor), mas o neon, que também é um gás nobre, não forma compostos. Por quê? Por que o Ne não poderia formar o NeF4 de maneira semelhante ao XeF4?
O néon não forma compostos como o xenônio, porque o neon mantém seus elétrons muito mais fortemente do que o xenônio. Resposta curta: o Neon mantém seus elétrons muito apertados. Ne é um pequeno átomo. Seus elétrons estão próximos do núcleo e são mantidos firmemente. A energia de ionização de Ne é 2087 kJ / mol. Xe é um átomo grande. Seus elétrons estão longe do núcleo e são menos seguros.A energia de ionização de Xe é 1170 kJ / mol. Assim, um átomo de xenônio pode dar algum contr
Por que não podemos descobrir o número de elétrons de valência em metais de transição?
É devido aos orbitais (n-1) de n serem bastante próximos em energia uns aos outros, geralmente permitindo o acesso de elétrons de ambos os conjuntos de orbitais ao se ligarem. Eu entro em detalhes sobre isso aqui: http://socratic.org/s/aMJvqHfH
Para metais de transição de primeira linha, por que os orbitais 4s se enchem antes dos orbitais 3d? E por que os elétrons são perdidos dos orbitais 4s antes dos orbitais 3d?
Para o escândio através do zinco, os orbitais 4s se enchem DEPOIS dos orbitais 3d, E os elétrons 4s são perdidos antes dos elétrons 3d (último a entrar, primeiro a sair). Veja aqui uma explicação que não depende de "sub-pacotes preenchidos pela metade" para estabilidade. Veja como os orbitais 3d são menores em energia que os 4s para os metais de transição de primeira linha aqui (Apêndice B.9): Tudo o que o princípio Aufbau prevê é que os orbitais de elétrons são preenchidos de energia mais baixa para energia mais alta ... po