Студопедия — ЦВЕТНОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ЦВЕТНОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ






С эффектами поляризации связана цветность химических соединений как в твердых фазах, так и в растворах. Как известно, окраска химических соединений определяется долей непоглощенных лучей (квантов энергии) видимой части спектра. При полном поглощении всех лучей вещество имеет черную окраску, а при отсутствии поглощении – белую окраску. Кванты энергии, соответствующие частотам видимой части спектра, обладают сравнительно большой величиной. Поэтому способность к возбуждению (переходу на более отдаленные уровни энергии) при поглощении этих квантов энергии приобретают именно те электроны, которые теряют прочную связь с ядром. Подобная неустойчивость структуры внешнего квантового слоя ионизированных атомов возникает за счет эффектов поляризации.

Следовательно, все факторы, изменяющие поляризуемость и поляризующее действие ионизированных атомов в химических соединениях, должны оказывать влияние на цветность этих веществ. Действительно, между цветностью химических соединений и степенью устойчивости структуры внешних квантовых слоев ионизированных элементов, входящих в их состав, наблюдается определенный параллелизм.

Растворимость кристаллических веществ зависит также от эффектов поляризации. Двусторонняя поляризация ионизированных атомов в химическом соединении приводит к уменьшению постоянного дипольного момента ковалентной связи, полярность связи уменьшается. Обычно при этом уменьшается и растворимость веществ.

Односторонняя поляризация одного из ионизированных атомов в химическом соединении повышает полярность ковалентной связи, вплоть до перехода ее в ионную связь. Соответственно повышается растворимость вещества. Таким образом, изменение растворимости однотипных солей, при замене в них катионов ли анионов, позволяет ориентировочно судить о степени полярности связей между атомами элементов.

Поляризуемость и поляризующее действие весьма характерны для реальных и условных катионов d-элементов (переходных металлов), особенно для катионов, имеющих высокое значение положительного окислительного числа (Cr , Mn и др.).

Влияние эффектов поляризации на цветность химических соединений можно проиллюстрировать рядом примеров. Чем меньше радиус и больше заряд условных катионов в составе оксидов, образованных s- и d-электронами IV периода, при одинаковой электронной структуре их внешнего квантового соя, тем больше вероятность интенсивной окраски данного соединения.

Цветность оксидов элементов IV периода закономерно увеличивается в ряду:

K2O CaO TiO2 V2O5 Cr2O3 Mn2O7

бесцветный оранжевый темно-красный черно-зеленый

Реальные и условные анионы в составе химических соединений обладают высокой поляризуемостью, поскольку в структуре внешних квантовых слоев этих частиц имеются добавочные электроны. Поляризуемость возрастает с увеличением отрицательного заряда и радиуса анионов (см таблицу 5.1):

I > Br > Cl ,

>O² >OH .

Поэтому окрашенность однотипных химических соединений, как правило, усиливается при увеличении радиуса и заряда входящих в его состав изоэлектронных анионов. Иодиды более окрашены, чем бромиды, хлориды и фториды. Сульфиды имеют более интенсивную окраску, чем оксиды, а оксиды – более интенсивную, чем гидроксиды.

Цветность солей в твердой фазе и в растворах зависит часто от взаимной поляризации ионов и полярных молекул растворителя. Так, например, безводная соль CuSO4 бесцветна, а водный раствор CuSO4. окрашен в голубой цвет за счет образования комплексного иона [Cu(H2O)4] ². Еще интенсивнее окраска комплексного иона [Cu(NH3)4] ² образующегося при добавлении концентрированного раствора аммиака в раствор CuSO4. Безводная соль имеет синюю окраску, а по мере увлажнения приобретает розовый цвет, присущий комплексному иону [Co(H2O)6] ² и т.д.

Окраска многих комплексных соединений металлов семейства d обусловлена взаимной поляризацией компексообразователя (катиона металла) и лигандов (молекул H2O, NH3, ионов OH , CN и др.). Нагревание веществ способствует уменьшению устойчивости электронной структуры внешнего квантового слоя атомов и повышает взаимную поляризацию ионизированных атомов. Поэтому нагревание может способствовать повышению цветности соединений. Так, бесцветная окись цинка ZnO желтеет при нагревании. Желтая окраска комплексной соли Ag[HgI4] при нагревании до 38º C переходит в ярко-оранжевую.

Исследование поляризационных эффектов осуществляется на современном уровне науки путем сложных физических экспериментов. Однако, пользуясь зависимостью между цветностью химических соединений, а также их растворимостью и поляризационными эффектами, можно ориентировочно судить и о поляризуемости и поляризующем действии условных или реальных ионов в составе химических соединений.







Дата добавления: 2015-12-04; просмотров: 187. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Принципы и методы управления в таможенных органах Под принципами управления понимаются идеи, правила, основные положения и нормы поведения, которыми руководствуются общие, частные и организационно-технологические принципы...

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ САМОВОСПИТАНИЕ И САМООБРАЗОВАНИЕ ПЕДАГОГА Воспитывать сегодня подрастающее поколение на со­временном уровне требований общества нельзя без по­стоянного обновления и обогащения своего профессио­нального педагогического потенциала...

Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...

Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.015 сек.) русская версия | украинская версия