¿Por qué los elementos del bloque d forman un compuesto coloreado?

Answer 1

Los elementos del bloque d muestran el color en forma sólida y en solución debido a sus electrones.

Los elementos de transición se caracterizan generalmente por tener orbitales d. Ahora, cuando el metal no está unido a ninguna otra cosa, estos orbitales d son degenerados, lo que significa que todos tienen el mismo nivel de energía.

Sin embargo, cuando el metal comienza a unirse con otros ligandos, esto cambia. Debido a las diferentes simetrías de los orbitales d y los efectos inductivos de los ligandos sobre los electrones, los orbitales d se dividen y se vuelven no degenerados (tienen diferentes niveles de energía).

Esto forma la base de la teoría del campo cristalino. La forma en que se dividen estos orbitales d depende de la geometría del compuesto que se forma. Por ejemplo, si se forma un complejo de metal octaédrico, la energía de los orbitales d se verá así:

Como puede ver, anteriormente los orbitales d eran de la misma energía, pero ahora 2 de los orbitales son más altos en energía. Ahora, ¿qué tiene esto que ver con su color?

Bueno, los electrones son capaces de absorber ciertas frecuencias de radiación electromagnética para ser promovidos a orbitales de mayor energía. Estas frecuencias tienen una cierta energía que corresponde a la diferencia de energía entre diferentes orbitales. Ahora la mayoría de las sustancias solo pueden absorber frecuencias de radiación que están fuera del espectro de luz visible, por ejemplo, podrían absorber radiación que tiene una frecuencia de 300 GhZ (es decir, radiación infrarroja). Esto significa que refleja todos los demás tipos de radiación, incluido el espectro completo de luz visible. Así que nuestros ojos ven una mezcla de todos los colores; Rojo, verde, azul, violeta, etc. Esto se ve como blanco (es por eso que varios compuestos orgánicos son blancos).

Sin embargo, los metales de transición son especiales porque la diferencia de energía entre los orbitales no degenerados corresponde a la energía de radiación del espectro de luz visible. Esto significa que cuando observamos el complejo metálico, no vemos todo el espectro de luz visible, sino solo una parte de él.

Así, por ejemplo, si los electrones en un complejo de metal octaédrico son capaces de absorber la luz verde y ser promovidos desde el orbital dyzdyz al orbital dz2 dz2, el compuesto reflejará todos los demás colores excepto el verde. Por lo tanto, al usar la rueda de color, podemos encontrar el color complementario del verde, que será el color del compuesto, que es magneta.

Esto explica por qué no todos los complejos de metales de transición son coloridos. Por ejemplo, el sulfato de cobre es un compuesto azul brillante, sin embargo, el sulfato de zinc en la mano es un compuesto blanco a pesar de ser un metal de transición. La razón detrás de esto es porque los orbitales d de zinc están completamente llenos de electrones, lo que significa que no es posible que ningún electrón realice una transición d-> d, ya que todos están llenos. Por lo tanto, a veces se puede ver al zinc como un metal de transición.

Answer 2

Recuerde vagamente, debido a los electrones no pareados en la órbita de los elementos del 3er grupo y están disponibles para la formación de fondos fácilmente con otros elementos. Además, la energía de la órbita es comparativamente más baja al estar alejada del centro del núcleo.

Answer 3

Los elementos de transición se caracterizan generalmente por tener orbitales d. Ahora, cuando el metal no está unido a ninguna otra cosa, estos orbitales d son degenerados, lo que significa que todos tienen el mismo nivel de energía.

Sin embargo, cuando el metal comienza a unirse con otros ligandos, esto cambia. Debido a las diferentes simetrías de los orbitales d y los efectos inductivos de los ligandos sobre los electrones, los orbitales d se dividen y se vuelven no degenerados (tienen diferentes niveles de energía).

Esto forma la base de la teoría del campo de cristal . La forma en que se dividen estos orbitales d depende de la geometría del compuesto que se forma. Por ejemplo, si se forma un complejo de metal octaédrico, la energía de los orbitales d se verá así:

Como puede ver, anteriormente los orbitales d eran de la misma energía, pero ahora 2 de los orbitales son más altos en energía. Ahora, ¿qué tiene esto que ver con su color?

Bueno, los electrones son capaces de absorber ciertas frecuencias de radiación electromagnética para ser promovidos a orbitales de mayor energía. Estas frecuencias tienen una cierta energía que corresponde a la diferencia de energía entre diferentes orbitales. Ahora, la mayoría de las sustancias solo pueden absorber frecuencias de radiación que están fuera del espectro de luz visible, por ejemplo, podrían absorber radiación que tiene una frecuencia de 300 [math] 300 [/ math] GhZ (es decir, radiación infrarroja). Esto significa que refleja todos los demás tipos de radiación, incluido el espectro completo de luz visible. Así que nuestros ojos ven una mezcla de todos los colores; Rojo, verde, azul, violeta, etc. Esto se ve como blanco (es por eso que varios compuestos orgánicos son blancos).

Sin embargo, los metales de transición son especiales porque la diferencia de energía entre los orbitales no degenerados corresponde a la energía de radiación del espectro de luz visible. Esto significa que cuando observamos el complejo metálico, no vemos todo el espectro de luz visible, sino solo una parte de él.

Así, por ejemplo, si los electrones en un complejo de metal octaédrico son capaces de absorber la luz verde y ser promovidos desde el orbital dyz [math] dyz [/ math] al dz2 [math] dz2 [/ math], el compuesto reflejará Todos los demás colores excepto el verde. Por lo tanto, al usar la rueda de color, podemos encontrar el color complementario del verde, que será el color del compuesto, que es magneta.

Esto explica por qué no todos los complejos de metales de transición son coloridos. Por ejemplo, el sulfato de cobre es un compuesto azul brillante, sin embargo, el sulfato de zinc en la mano es un compuesto blanco a pesar de ser un metal de transición. La razón detrás de esto es porque los orbitales d de zinc están completamente llenos de electrones, lo que significa que no es posible que ningún electrón realice una transición d-> d, ya que todos están llenos. Por lo tanto, a veces se puede ver al zinc como un metal de transición.

Fuente: ¿Por qué los elementos de transición hacen compuestos de color?

Answer 4

• Los metales de transición forman iones con d-orbitales parcialmente llenos. Hay 5 orbitales d, cada uno de los cuales puede contener dos electrones. Estos cinco orbitales d son degenerados (tienen la misma energía) cuando no hay ligandos alrededor del metal. Cuando un ligando se acerca al ión metálico, los electrones del ligando estarán más cerca de algunos de los orbitales d y más alejados de los demás. Los electrones en los orbitales d y los electrones en el ligando se repelen entre sí (porque ambos están cargados negativamente), por lo que los electrones d más cercanos a los ligandos tendrán una energía más alta que los que están más lejos porque sienten más repulsión. Por lo tanto, los orbitales d se dividirán en energía. Lo que determina la forma en que se dividen los orbitales es la orientación de los ligandos con respecto a los orbitales metálicos. Si hay seis ligandos, probablemente habrá uno a lo largo de cada eje, por lo que el complejo tendrá simetría octaédrica. Los orbitales dxy, dxz y dyz tendrán menor energía que los dz2 y dx2-y2, que tendrán mayor energía, porque el primer grupo está más alejado de los ligandos que el segundo. En una división del campo cristalino tetraédrico, los orbitales de menor energía serán dz2 y dx2-y2, y los orbitales de mayor energía serán dxy, dxz y dyz, en sentido opuesto al caso octaédrico.
  El color de un complejo depende de:
• La naturaleza del ion metálico, específicamente el número de electrones en los orbitales d.
• La disposición de los ligandos alrededor del ión metálico (por ejemplo, los isómeros geométricos pueden mostrar diferentes colores).
• La naturaleza de los ligandos que rodean el ion metálico.
• Cuanto más fuertes sean los ligandos, mayor será la diferencia de energía entre los grupos 3d divididos en alto y bajo.
• El complejo formado por el elemento d del bloque zinc (aunque no es estrictamente un elemento de transición) es incoloro, porque los orbitales 3d están llenos; no hay electrones capaces de moverse hacia el grupo superior.

Answer 5

Las respuestas publicadas anteriormente han explicado el asunto bastante bien. No hay nada que pueda agregar a estas respuestas que han estado disponibles durante algunos meses. No entiendo por qué se ha referido ahora.

Answer 6

esto se debe a que se colorean debido a la transición dd o al espectro de transferencia de carga.

todos los orbitales d son casi de forma degenarada, lo que permite una fácil transición de electrones y, por lo tanto, están coloreados

Answer 7

Los elementos del bloque D tienen electrones desapareados en su orbital ‘d’. Como resultado, se someten a una transición dd, que absorbe la luz de la región visible e irradia un color complementario.

Answer 8

Porque muestran dd transición.