1. D-orbital Slitting:
* Metalli di transizione: I metalli di transizione hanno parzialmente riempiti D-orbitali. Questi d-orbitali sono degenerati (hanno lo stesso livello di energia) in un atomo isolato.
* campo ligando: Quando uno ione metallico di transizione è circondato da ligandi (ioni o molecole che si legano al metallo), il campo elettrico dei ligandi provoca una suddivisione di questi orbitali D degenerati in diversi livelli di energia. L'entità di questa divisione dipende dalla natura dei ligandi e dallo ione metallico.
2. Transizioni elettroniche:
* Assorbimento della luce: Quando un composto assorbe la luce, un elettrone in un D-orbitale di energia inferiore può essere eccitato a un ORBITAL di energia più elevata. La differenza di energia tra questi orbitali corrisponde a una specifica lunghezza d'onda della luce.
* Percezione del colore: Il colore che percepiamo è il colore complementare della luce assorbita. Ad esempio, se un composto assorbe la luce blu, vediamo il suo colore complementare, l'arancione.
Prove:
* Studi spettroscopici: La spettroscopia UV-Vis conferma l'assorbimento di specifiche lunghezze d'onda della luce da parte dei composti metallici di transizione, supportando direttamente la teoria della divisione D-orbitale.
* Cambia del colore con i ligandi: La modifica dei ligandi che circonda uno ione metallico porta spesso a un cambiamento di colore, a causa della divisione D-orbitale alterata e delle diverse lunghezze d'onda della luce assorbite. Questo è il motivo per cui diversi complessi di coordinazione dello stesso metallo possono avere colori distinti.
* Variazione del colore all'interno di una serie di metalli: I metalli di transizione nella stessa serie (ad es. Cromo, manganese, ferro) spesso mostrano una tendenza di colore, riflettendo i cambiamenti nel numero di elettroni D e i conseguenti motivi di divisione D-orbitale.
Esempi:
* ioni di rame (ii): Tipicamente blu o verde, a causa delle transizioni D-D nel complesso ionico Cu (II).
* Cobalt (II) ioni: Può essere rosa, rosso o blu, a seconda dei ligandi, di nuovo attribuita alle transizioni D-D.
* Nickel (II) ioni: Spesso verde, ma possono essere altri colori a seconda dei ligandi, sempre a causa delle transizioni D-D.
Riepilogo:
Il colore caratteristico di un composto contenente uno ione metallico di transizione è il risultato della divisione unica del livello di energia dei d-orbitali causati dai ligandi e dalle successive transizioni elettroniche che si verificano quando la luce viene assorbita. Questo fenomeno è supportato da studi spettroscopici e dai cambiamenti di colore osservati basati su ligandi e variazione di ioni metallici.
