Окраска соединений и их растворов

[LГLГLГLГLГ]

Здравствуйте! Объясните, пожалуйста, какие факторы и как влияют на окраску соединений как по отдельности, так и в растворах. Например, чем определяется бесцветность раствора гидроксида натрия и изобилие синих цветов соединений меди?

(Объясните, пожалуйста, на том уровне физики и химии, на котором человек должен находиться, чтобы придти к пониманию причин таких явлений и чтобы учиться теоретически определять цвета растворов, не делая эксперементов. Хочу понять как далек этот вопрос от школьной программы)

[Paul_S]

Если соединение окрашено, значит, оно поглощает излучение в видимой области. Для ионов металлов это возможно, если возможны электронные переходы внутри одного подуровня, d-подуровня у переходных металлов или f- у РЗМ. Поэтому эти ионы бывают окрашены. Для того, чтобы возбудить, скажем, электрон с предвалентного уровня иона натрия на валентный, нужны фотоны с энергиями далеко за пределами видимого спектра.

[chemister2010]

Упрощенная теория:  https://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_кристаллического_поля

[LГLГLГLГLГ]

В 23.05.2024 в 19:43, chemister2010 сказал:

Упрощенная теория:  https://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_кристаллического_поля

Данная теория подходит в большинстве для комплексных соединений, я правильно понимаю? 

[LГLГLГLГLГ]

В 23.05.2024 в 19:05, Paul_S сказал:

Если соединение окрашено, значит, оно поглощает излучение в видимой области. Для ионов металлов это возможно, если возможны электронные переходы внутри одного подуровня, d-подуровня у переходных металлов или f- у РЗМ. Поэтому эти ионы бывают окрашены. Для того, чтобы возбудить, скажем, электрон с предвалентного уровня иона натрия на валентный, нужны фотоны с энергиями далеко за пределами видимого спектра.

(Извиняюсь, если спрашивю чушь, знаний для нормального описания данных процессов у меня на данный момент нет) 

 

То есть цвет обычного металла определяется его спектром, у раствора с ионами металла - спектром иона. Как, если так можно выразиться, определяется основной цвет? Это что-то между всеми цветами спектра или в зависимости от условий будет преобладать тот или иной цвет? Получается ли так, что цвет пламени, окрашенного ионами металла, - основной цвет металла?

 

Будет ли наложение спектров похоже на явление интерференции световых волн? 

 

Правильно ля и понимаю, что у того же кислород-аниона тоже будут свои спектры поглащения? Правильно ли я понимаю соединений по типу K2O, K2CrO4, K2Cr2O7 будет происходить наложение спектров от катиона металла и от аниона? Будет ли CrO4(2-) в данном растворе 'производным' спектров элементов, из которых он состоит, то есть наложенными спектрами хрома и кислорода? Если это наложение спектров, будет ли у кислорода главенствующая роль из-за наличия 4 атомов?

[Arkadiy]

В 23.05.2024 в 17:25, LГLГLГLГLГ сказал:

Здравствуйте! Объясните, пожалуйста, какие факторы и как влияют на окраску соединений как по отдельности, так и в растворах. Например, чем определяется бесцветность раствора гидроксида натрия и изобилие синих цветов соединений меди?

(Объясните, пожалуйста, на том уровне физики и химии, на котором человек должен находиться, чтобы придти к пониманию причин таких явлений и чтобы учиться теоретически определять цвета растворов, не делая эксперементов. Хочу понять как далек этот вопрос от школьной программы)

Окраска определяется электронным строением каждого конкретного  соединения.

Есть справочники и в них все написано!  Какого цвета соединения у какого элемента.  Например  Справочник Ефимова "Свойства неорганических соединений" .

Не надо вам считать электронные оболочки конкретного элемента или  сопряжения в органических красителях.

Есть желание, вам нравятся красители,  почитайте книжку Степанова "Введение в химию и технологию органических красителей", она есть в сети

Я в свое время синтезировал   больше сотни красителей, большую часть из них впервые в мире.

 

[LГLГLГLГLГ]

В 23.05.2024 в 21:49, Arkadiy сказал:

Окраска определяется электронным строением каждого конкретного  соединения.

Есть справочники и в них все написано!  Какого цвета соединения у какого элемента.  Например  Справочник Ефимова "Свойства неорганических соединений" .

Не надо вам считать электронные оболочки конкретного элемента или  сопряжения в органических красителях.

Есть желание, вам нравятся красители,  почитайте книжку Степанова "Введение в химию и технологию органических красителей", она есть в сети

Я в свое время синтезировал   больше сотни красителей, большую часть из них впервые в мире.

 

Увы, причины интереса гораздо более банальны) 

Писал ЕГЭ, было овр с образованием бесцветного раствора, образовывался раствор с солью натрия и MnSO4, вроде как он не слишком разбавленный. Вот пытаюсь понять где проходит грань между бесцветным раствором и теми фотографиями этого же раствора, где у него присутствует хоть и неяркая, но окраска, а также как я должен был это определять. 

[Arkadiy]

В 23.05.2024 в 22:12, LГLГLГLГLГ сказал:

Увы, причины интереса гораздо более банальны) 

Писал ЕГЭ, было овр с образованием бесцветного раствора, образовывался раствор с солью натрия и MnSO4, вроде как он не слишком разбавленный. Вот пытаюсь понять где проходит грань между бесцветным раствором и теми фотографиями этого же раствора, где у него присутствует хоть и неяркая, но окраска, а также как я должен был это определять. 

Кристаллический сульфат марганца окрашен в розовый цвет, хотя и слабо. В зависимости от концентрации он может быть практически бесцветный или слабоокрашенный. Интенсивность окраски , определяемая спектрофотометрически на  длине волны  максимума поглощения линейно зависит от концентрации раствора.

Цвет на фотографии определяется также свойствами матрицы фотоаппарата, и свойствами экрана монитора. Это называется цветопередача.

[LГLГLГLГLГ]

В 23.05.2024 в 22:27, Arkadiy сказал:

Кристаллический сульфат марганца окрашен в розовый цвет, хотя и слабо. В зависимости от концентрации он может быть практически бесцветный или слабоокрашенный. Интенсивность окраски , определяемая спектрофотометрически на  длине волны  максимума поглощения линейно зависит от концентрации раствора.

Цвет на фотографии определяется также свойствами матрицы фотоаппарата, и свойствами экрана монитора. Это называется цветопередача.

То есть если не сильноразбавленный раствор, то назвать его 'бесцветным' нельзя, я правильно понял? 

[Paul_S]

В 23.05.2024 в 22:36, LГLГLГLГLГ сказал:

То есть если не сильноразбавленный раствор, то назвать его 'бесцветным' нельзя, я правильно понял? 

Твердые соли марганца слегка розоватые, их растворы бесцветны. Хотя по спектрам в видимом - ближнем УФ-диапазоне можно увидеть в них характерные для Mn2+ переходы. 

Когда марганцовка в кислой среде восстанавливается до Mn2+, это характеризуют как обесцвечивание раствора.