لماذا تكون المعقدات ملونة
| English | العربية |
|---|---|
| degenerate/dɪˈdʒenəreɪt/ | degenerate |
| octahedral/ˌɒktəˈhiːdrəl/ | ثماني السطوح |
| tetrahedral/ˌtetrəˈhiːdrəl/ | رباعي السطوح |
| complementary colour/ˌkɒmplɪˈmentəri ˈkʌlə/ | لون مكمل |
| spectrochemical series/ˌspektrəʊˈkemɪkl ˈsɪəriːz/ | السلسلة الطيفية الكيميائية |
مصدر اللون
- في الأيون الحر، المدارات d الخمسة تكون متساوية الطاقة (degenerate).
- الليغانات تجزئها إلى مجموعتين.
- امتصاص الضوء عبر الفجوة يعطينا اللون الذي نراه.
مسار لون المعقد
تابع امتصاص الضوء من انقسام مدارات d إلى اللون الملاحظ.
في أيون فلز انتقالي حر، تكون مدارات d الخمسة:
هي متساوية الطاقة حتى تقترب الليغاندات وتقسمها إلى مجموعتين.
معقدات فلزات الانتقال ملونة لأن إلكترونات d تمتص جزءاً من طيف ______.
يُنقل اللون التكميلي.
تجزئة مدارات d
- الليغانات تجزي مدارات d، مفصولة بفجوة طاقة $\Delta E$:
- ثماني الأسطح: ثلاثة سفلية + اثنتان عليا.
- مثلثية السطوح: اثنتان سفلية + ثلاث عليا.
في معقد ثماني السطوح، تنقسم مدارات d إلى:
ثماني السطوح: 3 سفلية + 2 عليا؛ رباعي الأوجه هو العكس (2 سفلية + 3 عليا).
طابق كل فكرة من نظرية اللون.
يربط كل بند المصطلح بمعناه الصحيح.
اللون الذي نراه
- المعقد يمتص ضوءاً تردده يطابق $\Delta E$، مما يرفع إلكتروناً إلى مدار d أعلى.
- نحن نرى اللون المكمّل للضوء الممتص.
- (أيون d⁰ أو d¹⁰ — مثل Zn²⁺ — ليس لديه قفز محتمل، لذا فهو عديم اللون.)
اللون الذي نراه للمعقد هو:
يمتص المعقد ضوءاً بطاقة ΔE؛ نرى اللون التكميلي لما تم امتصاصه.
استبدال الليغاند يغير اللون لأن الليغاندات المختلفة:
يغير الليغاند المختلف حجم انقسام مدارات d (ΔE)، لذا يُرى لون مختلف.
ما الذي يغير اللون
- تغيير $\Delta E$ يغير اللون. ثلاثة أشياء تتغير $\Delta E$:
- الليغان (سلسلة طيفية: CN⁻ > NH₃ > H₂O > Cl⁻)؛
- حالة أكسدة الفلز (شحنة أعلى → فجوة $\Delta E$ أكبر)؛
- العدد التناسقي / الهندسة (ثماني الأسطح مقابل مثلثية السطوح).
أضف الأمونيا على [Cu(H₂O)₆]²⁺ الأزرق الفاتح → [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺ الأزرق الغامق.
استبدال H₂O بـ NH₃ ذات المجال الأقوى يوسع $\Delta E$، لذلك يتم امتصاص ضوء بلون مختلف — ويتغير المحلول مرئياً لونه.
لقد فهمت الأمر
- مدارات d الخمسة لأيون حر تكون متساوية الطاقة؛ الليغانات تجزئها بفجوة $\Delta E$
- ثماني الأسطح = 3 سفلية + 2 عليا؛ مثلثية السطوح = 2 سفلية + 3 عليا
- المعقد يمتص ضوءاً يطابق $\Delta E$؛ نحن نرى اللون المكمّل
- $\Delta E$ (واللون) يتغير حسب الليغان، حالة الأكسدة والهندسة