เหตุผลที่คอมเพล็กซ์มีสี
| English | ไทย |
|---|---|
| degenerate/dɪˈdʒenəreɪt/ | degenerate |
| octahedral/ˌɒktəˈhiːdrəl/ | octahedral |
| tetrahedral/ˌtetrəˈhiːdrəl/ | เททราเฮดรัล |
| complementary colour/ˌkɒmplɪˈmentəri ˈkʌlə/ | สีเสริมกัน |
| spectrochemical series/ˌspektrəʊˈkemɪkl ˈsɪəriːz/ | ซีรีส์สเปกโทรเคมี |
ที่มาของสี
- ในไอออนอิสระ ดอร์บิทัลทั้งห้าจะมีพลังงานเท่ากัน (degenerate)
- ลิแกนด์จะ แยก พลังงานออกเป็นสองชุด
- การดูดกลืนแสงในช่วงช่องว่างนี้ ทำให้เราเห็น สี ที่ปรากฏ
เส้นทางสีของคอมเพล็กซ์
ติดตามการดูดกลืนแสงจากการแยกชั้น d-orbital ไปจนถึงสีที่สังเกตได้
ในไอออนโลหะทรานซิชันอิสระ ชั้น d ทั้งห้ามีลักษณะ:
พวกมันเท่ากันจนกว่าลิแกนด์จะเข้ามาและแยกชั้นออกเป็นสองชุด
คอมเพล็กซ์โลหะทรานซิชันมีสีเพราะอิเล็กตรอน d ดูดกลืนส่วนหนึ่งของสเปกตรัม ______
สีเสริมจะถูกส่งผ่าน
การแยกดอร์บิทัล d
- ลิแกนด์แยกดอร์บิทัล d ออกจากกัน โดยมีช่องว่างพลังงาน $\Delta E$:
- ทรงแปดหน้า: สามชุดล่าง + สองชุดบน
- ทรงสี่หน้า: สองชุดล่าง + สามชุดบน
ในคอมเพล็กซ์ทรงแปดหน้า ชั้น d แยกออกเป็น:
ทรงแปดหน้า: 3 ล่าง + 2 บน; ทรงสี่หน้าเป็นตรงกันข้าม (2 ล่าง + 3 บน)
จับคู่แนวคิดทฤษฎีสีแต่ละอย่าง
แต่ละรายการเชื่อมโยงพจน์กับความหมายที่ถูกต้อง
สีที่เราเห็น
- คอมเพล็กซ์จะ ดูดกลืน แสงwhose ความถี่ตรงกับ $\Delta E$, กระตุ้นอิเล็กตรอนขึ้นไปยังดอร์บิทัล d ระดับที่สูงขึ้น
- เรา มองเห็น สีเสริม ของแสงที่ถูกดูดกลืน
- (ไอออน d⁰ หรือ d¹⁰ — เช่น Zn²⁺ — ไม่มีโอกาสกระโดดของอิเล็กตรอน จึงมี สีไร้)
สีที่เราเห็นสำหรับคอมเพล็กซ์คือ:
คอมเพล็กซ์ดูดกลืนแสงที่มีพลังงาน ΔE; เราเห็นสีเสริมของสิ่งที่ถูกดูดกลืน
การแลกเปลี่ยนลิแกนด์เปลี่ยนสีเพราะลิแกนด์ต่างกัน:
ลิแกนด์ที่ต่างกันเปลี่ยนขนาดของการแยกชั้น d-orbital (ΔE) ทำให้เห็นสีต่างกัน
สิ่งที่เปลี่ยนสี
- เปลี่ยน $\Delta E$ แล้วสีก็เปลี่ยน สิ่งที่ทำให้ $\Delta E$ เปลี่ยนไปมีสามอย่าง:
- ลิแกนด์ (อนุกรมสเปกโทรเคมี: CN⁻ > NH₃ > H₂O > Cl⁻);
- สถานะออกซิเดชัน ของโลหะ (ประจุสูงขึ้น → ช่องว่าง $\Delta E$ ใหญ่ขึ้น);
- จำนวนประสาน / รูปร่างเรขาคณิต (ทรงแปดหน้าเทียบกับทรงสี่หน้า)
เติมน้ำแอมโมเนียเข้ากับ [Cu(H₂O)₆]²⁺ สีฟ้าอ่อน → [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺ สีน้ำเงินเข้ม
การสลับ H₂O ด้วย NH₃ ที่มีสนามแรงกว่า จะทำให้ช่องว่าง $\Delta E$ กว้างขึ้น จึงดูดกลืนแสงสีอื่น → สารละลายเปลี่ยนสีอย่างชัดเจน
คุณเข้าใจแล้ว
- ดอร์บิทัล d ทั้งห้าของไอออนอิสระมีพลังงานเท่ากัน**;** ลิแกนด์จะ แยก พลังงานออกจากกันด้วยช่องว่าง $\Delta E$
- ทรงแปดหน้า = 3 ล่าง + 2 บน; ทรงสี่หน้า = 2 ล่าง + 3 บน
- คอมเพล็กซ์ ดูดกลืน แสงที่ตรงกับ $\Delta E$; เราเห็น สีเสริม
- $\Delta E$ (และสี) เปลี่ยนไปตาม ลิแกนด์, สถานะออกซิเดชัน และ เรขาคณิต