دنیای رنگی با عناصر دسته d

چرا ترکیبات عناصر واسطه رنگی هستند؟

عناصر دسته d: فلزات واسطه در جدول تناوبی متعلق به دسته d هستند (مانند آهن، مس، کروم و…).

زیرلایه d ناقص: بیشتر این فلزات دارای زیرلایه d هستند که کاملاً پر نشده است.

جذب نور مرئی: حضور الکترون‌ها در این زیرلایه‌های نیمه‌پر باعث می‌شود کاتیون‌های این فلزات بتوانند طول موج‌های خاصی از نور مرئی را جذب کنند.

رنگ مکمل: وقتی ترکیبی بخشی از نور سفید (مرئی) را جذب می‌کند، ما رنگ مکمل آن (نورهای عبور کرده یا بازتاب شده) را می‌بینیم. در نتیجه، نمک‌ها و محلول‌های این عناصر رنگ‌های بسیار زیبایی از خود نشان می‌دهند.

در شیمی یازدهم، آشنایی با رنگ کاتیون‌های پرکاربرد فلزات واسطه بسیار مهم است. وقتی این کاتیون‌ها در آب حل می‌شوند یا در ساختار نمک‌ها قرار می‌گیرند، رنگ‌های زیر را ایجاد می‌کنند:

مس (II) یا \(CU^{2+}\): محلول‌های آن معمولاً آبی رنگ هستند (مانند کات کبود یا مس (II) سولفات) .

نیکل (II) یا \(Ni^{2+}\) : محلول‌های آن رنگ سبز زیبایی دارند.

کبالت (II) یا \(Co^{2+}\) : بسته به شرایط، رنگ‌های صورتی (در محلول آبی) یا آبی (در حالت خشک) تولید می‌کند.

منگنز (II) یا \(Mn^{2+}\) : در محلول‌های آبی رنگ صورتی بسیار کمرنگ دارد

یکی از ویژگی‌های بارز فلزات واسطه، داشتن چند عدد اکسایش (ظرفیت) متفاوت است. تغییر بار الکتریکی کاتیون، رنگ ترکیب را کاملاً تغییر می‌دهد:

آهن (Fe):

آهن (II) یا \(Fe^{2+}\): رنگ سبز کمرنگ

آهن (III) یا \(Fe^{3+}\) : رنگ زرد متمایل به قهوه‌ای (مانند زنگ آهن)

کروم (Cr):

کروم (III) یا \(Cr^{3+}\) : رنگ سبز

ترکیبات کرومات \((-CrO_{4}^{2-})\): رنگ زرد

ترکیبات دی‌کرومات \((-Cr_{2}O_{7}^{2-})\): رنگ نارنجی