为什么同样的物质会有不同的颜色?就拿宝石来说吧,虽然世界上很多宝石都是五彩缤纷的,但它们的组成大都相似,甚至相同.即很多宝石都由二氧化硅组成,可色泽就是不一样,那是为什么呢?物
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/23 01:47:12
为什么同样的物质会有不同的颜色?就拿宝石来说吧,虽然世界上很多宝石都是五彩缤纷的,但它们的组成大都相似,甚至相同.即很多宝石都由二氧化硅组成,可色泽就是不一样,那是为什么呢?物
为什么同样的物质会有不同的颜色?
就拿宝石来说吧,虽然世界上很多宝石都是五彩缤纷的,但它们的组成大都相似,甚至相同.即很多宝石都由二氧化硅组成,可色泽就是不一样,那是为什么呢?物质反映的颜色是不是与内部结构有关?
为什么同样的物质会有不同的颜色?就拿宝石来说吧,虽然世界上很多宝石都是五彩缤纷的,但它们的组成大都相似,甚至相同.即很多宝石都由二氧化硅组成,可色泽就是不一样,那是为什么呢?物
是与内部结构有关.
我把大学无机化学的晶体场理论给你摘录一段吧.
晶体场理论认为,这些配离子的形成体（或中心离子）由于d 轨道未填满,有未成对电子,d 电子吸收光能在低能级的d 轨道到高能级的d 轨道之间发生电子跃迁,这种跃迁称d -d 跃迁,其相应的能量间隔一般在10000～40000cm,相当于可见光及近紫外光区的波长范围.例如正八面体配离子[Ti(HO)]的水溶液显紫红色,这是因为Ti只有1个3d 电子,它在八面体场中的电子排布为d,当可见光照射到该配离子溶液时,处于d轨道上的电子吸收了可见光中波长为492.7nm附近的光而跃迁到d轨道.这一波长光子的能量恰好等于配离子的分裂能,相当于20400cm,这时可见光中蓝绿色光被吸收,剩下红色和紫色的光,故溶液显紫红色,如图7-11.
根据晶体场理论,配合物的颜色与Δ值有关,分裂能越大,要实现d -d 跃迁就需要吸收高能量的光子（即波长短的光子）,就使配合物吸收光谱向短波方向移动.[Cu(HO)]显蓝色（吸收橙红光为主,吸收峰约在12600cm）而[Cu(NH)]显深蓝色（吸收橙黄色光为主,吸收峰约在15100cm）,就是因为NH比HO的分裂能大.
晶体场理论在配位化学中有广泛的应用,它能解释一些价键理论不能解释的实验现象.用晶体场理论能说明过渡金属配离子的吸收光谱和配合物呈现颜色的原因；根据配位场强弱,成对能Ep与分裂能Δ的相对大小,决定d 电子的排布,了解配合物的自旋状态是高自旋还是低自旋,可以解释配合物的磁性等.但是晶体场理论也有它的局限性,它只考虑了中心离子与配体之间的静电作用,而没有考虑它们之间有一定程度的共价结合,因此它不能解释像Ni(CO)、Fe(CO)等以共价为主的配合物,它也不能解释光化学顺序的本质,例如中性HO分子为什么比带负电的卤素离子分裂能更大,而CO和CN等配位体的分裂能特别大,这些问题无法单纯用静电场解释.核磁共振等近代实验方法证明,金属离子的轨道与配位体分子轨道仍有重叠,也就是说金属离子与配位体之间的化学键具有一定程度的共价成分.