Теория цветности

[Феофилакт Косичкин]

Возможно, вопрос простой, но все же хотелось бы узнать правильный ответ. Органическая химия, объясняя окраску соединений, оперирует понятиями хромофоров, сводя окраску всех соединений к вероятностям n-pi* и pi-pi* переходов в видимой области...но как быть с окраской неорг. соединений, не содержащих двойных связей, напр. раствором натрия в аммиаке? Ну или почему фиолетового цвета молекула йода?

[Marxist]

раствором натрия в аммиаке?

т.н. "сольватированный электрон"

Ну или почему фиолетового цвета молекула йода?

Вы разглядели цвет одиночной молекулы? Публикуйтесь в Nature. Если серьёзно, то вспомните, что в разных растворителях цвет у иода разный. Там причины тоже в поглощении света определённой длины волны.

[Ahha]

т.н. "сольватированный электрон"

Хотел про это написать, но у меня тут пробел в образовании. Я не смог бы объяснить, почему растворы "сольватированного электрона" голубоватого (если не ошибаюсь) цвета. Может, меня здесь просветят? (Это не издевка, я действительно этого не понимаю.)

[Himera]

но как быть с окраской неорг. соединений, не содержащих двойных связей, напр. раствором натрия в аммиаке? Ну или почему фиолетового цвета молекула йода?

Подходящие по энергии электронные переходы никак не зависят от наличия двойных (или каких угодно ещё) связей. Например, в йоде (а равно броме и хлоре) будет переход sigma --> pi*, а во фторе так и вовсе pi --> pi* (see update below)

[Феофилакт Косичкин]

но как быть с окраской неорг. соединений, не содержащих двойных связей, напр. раствором натрия в аммиаке? Ну или почему фиолетового цвета молекула йода?

Подходящие по энергии электронные переходы никак не зависят от наличия двойных (или каких угодно ещё) связей. Например, в йоде (а равно броме и хлоре) будет переход sigma --> pi*, а во фторе так и вовсе pi --> pi*

Если рассматривать молекулу галогена с позиций МО, то все pi*-орбитали оказываются заняты, свободна только sigma*. Поясните, что вы имеете в виду.

[Himera]

Да, прошу прощения -- я под впечатлением от других тем какую-то иную молекулу себе представил. Переходы pi* --> sigma*, что, впрочем, никак не меняет смысла сказанного.

[Феофилакт Косичкин]

Да, прошу прощения -- я под впечатлением от других тем какую-то иную молекулу себе представил. Переходы pi* --> sigma*, что, впрочем, никак не меняет смысла сказанного.

Не совсем так - переход со связывающего уровня сводит порядок связи к нулю, поэтому и переспросил...но двойная связь здесь действительно не нужна, процитировал строку из учебника органики. Спасибо за пояснение. Можно еще вопрос - такой переход разрушает дативную связь, имеющуюся в хлоре и, насколько понимаю, в броме и йоде?

[Nord]

Хотел про это написать, но у меня тут пробел в образовании. Я не смог бы объяснить, почему растворы "сольватированного электрона" голубоватого (если не ошибаюсь) цвета. Может, меня здесь просветят? (Это не издевка, я действительно этого не понимаю.)

Синего, темно-синего. А при высокой концентрации металла -- бронзовые с металлическим блеском.

Сольватированный электрон в полярной среде самолокализуется и образует атом "навыворот", т.е. внутри сферы диаметром ~ 3 А сидит отрицательный заряд, который стабилизирован диполями, повернутыми к нему положительными концами, образующим слой положительного заряда. Уровни такой системы классифицируются также, как уровни атома: есть S, P, D и другие состояния. Правда, в отличие от атома водорода, число уровней конечно. Синий цвет обусловлен разрешенным переходом 1S -> 1P, если мне не изменяет память.

[ИСН]

Если как у атома, то есть угловые состояния такие же, то откуда тогда 1P.

[Nord]

Цифры перед символом - просто номер состояния каждого типа симметрии, т.е.

Код: Выделить всё

1S 2S 3S ...
1P 2P 3P ...

и ни к главному квантовому числу, ни к мультиплетности не имеют никакого отношения. Пишут же в молекулярной спектроскопии XB1, 1A1, 2A1 и т.п.
Вообще-то, если быть совсем педантом, надо писать маленькие буквы в обозначении уровня, поскольку задача эффективно одночастичная.

[Mendeleev]

Вообще для ионных соединений цветность соединений во многом зависит от деформативноти аниона, к слову в ряду галлогенов она увеличивается от фтора к йоду, потому соединения йода как правило более цветные.

Эту инфу в монографии Некрасова Б.В. украл

[Nord]

Чуть-чуть поправлю на более современный лад: окраска зависит от поляризуемости иона -- чем выше поляризуемость, тем чаще всего будет возникать окраска. Это связано с появлением т.н. полос переноса заряда.