1. Dissure D-orbitale:
* Métaux de transition: Les métaux de transition ont partiellement rempli des orbitales D. Ces D-orbitales sont dégénérés (ont le même niveau d'énergie) dans un atome isolé.
* champ de ligand: Lorsqu'un ion métallique de transition est entouré de ligands (ions ou molécules qui se lient au métal), le champ électrique des ligands provoque une division de ces orbitales D dégénérées en différents niveaux d'énergie. L'ampleur de ce fractionnement dépend de la nature des ligands et de l'ion métallique.
2. Transitions électroniques:
* Absorption de la lumière: Lorsqu'un composé absorbe la lumière, un électron dans une orbitale D inférieure peut être excité à une orbitale D plus élevée. La différence d'énergie entre ces orbitales correspond à une longueur d'onde spécifique de la lumière.
* Perception des couleurs: La couleur que nous percevons est la couleur complémentaire de la lumière absorbée. Par exemple, si un composé absorbe la lumière bleue, nous voyons sa couleur complémentaire, orange.
preuve:
* Études spectroscopiques: La spectroscopie UV-Vis confirme l'absorption de longueurs d'onde spécifiques de la lumière par des composés métalliques de transition, soutenant directement la théorie de la division D-orbitale.
* Changement de couleur avec les ligands: Le changement des ligands entourant un ion métallique conduit souvent à un changement de couleur, en raison d'une division D-orbitale altérée et de différentes longueurs d'onde de lumière absorbées. C'est pourquoi différents complexes de coordination du même métal peuvent avoir des couleurs distinctes.
* Variation des couleurs dans une série métallique: Les métaux de transition dans la même série (par exemple, le chrome, le manganèse, le fer) montrent souvent une tendance de couleur, reflétant les changements dans le nombre d'électrons d et les modèles de division D-orbitaux conséquents.
Exemples:
* ions cuivre (ii): Typiquement bleu ou vert, en raison des transitions D-D dans le complexe ionique Cu (II).
* ions cobalt (ii): Peut être rose, rouge ou bleu, selon les ligands, à nouveau attribué aux transitions D-D.
* ions nickel (ii): Souvent vert, mais peuvent être d'autres couleurs en fonction des ligands, encore une fois en raison des transitions D-D.
Résumé:
La couleur caractéristique d'un composé contenant un ion métallique de transition est le résultat de la division unique du niveau d'énergie des orbitales D causées par les ligands et des transitions électroniques ultérieures qui se produisent lorsque la lumière est absorbée. Ce phénomène est soutenu par des études spectroscopiques et les changements de couleur observés basés sur les ligands et la variation des ions métalliques.
