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当d 轨道没有填满电子，配合物吸收 可见光某一波长光，d 电子从t2g 跃迁 到eg轨道(称为d-d 跃迁)，配合物呈现 其互补色。 从左到右：黄色 (yellow) — [ Co(NH3)6]3+ 橙色 (orange) — [Co(NH3)5NCS]2+ 红色 (red) —[Co(NH3)5H2O]3+ 紫色 (purple) — [Co(NH3)5Cl]2+ 绿色 (green) — [Co(NH3)4Cl2]+ * * 化学10 席婷婷 孔庆梅 ——解释配合物的颜色 晶体场理论的应用 解释配合物颜色 绚丽多彩的宝石 过渡金属化合物的颜色 1. 吸收光谱 自然光照射物质，可见部分全通过 ，则无色透明；全反射， 为白色；全吸收，显黑色。当部分波长的可见光被吸收，而其余 波长（即与被吸收的光互补）的光通过或反射出来，则形成颜色。 这就是吸收光谱的显色原理 。各种波长的光之互补关系简示如下： 吸收部分在红外或紫外，则可见光全透过或全反射。 红－蓝绿 紫－黄绿 黄－蓝 绿－红紫 吸收光的波长（λ/nm） 吸收光的颜色 观察到的颜色 400 紫 黄绿 425 深蓝 黄 450 蓝 橙 490 蓝绿 红 510 绿 玫瑰红 530 黄绿 紫 550 橙黄 深蓝 590 橙 蓝 640 红 蓝绿 730 玫瑰红 绿 无色 蓝绿 绿蓝 蓝 紫红 黄 黄绿 无色 观察到的颜色 红外区 红 橙 黄 绿 蓝 紫 紫外区 被吸收的颜色 不可见 可见 不可见 光区 400 500 600 700 800 波长/nm 301 241 199 169 151 能量/(kJ·mol-1) 如 [Ti(H2O)6]3+ 吸收率 波长(或能量) 发生d-d 跃迁:最大吸收峰在490nm(蓝绿光) 处，所以呈紫红色。 2. d - d 跃迁 Ti(H2O)63 + , Ti3+ 3 d 1 这种吸收在紫区和红区最少，故显紫红色 。 Ti3+ 的 3d 1 电子在分裂后的 d 轨道中的排列为 (eg ) 0 (t2g ) 1 eg t2g 在自然光的照射下，吸收了能量相当于 △o 波长的部分， 使电子排布变为 eg t2g (eg ) 1 (t2g ) 0 水溶液中的Ti3+离子以[Ti(H2O)6]3+形式存在，晶体场分裂能(△0)等于20 300 cm-1。 与其对应的波长为500 nm左右（相应于可见光的绿色波段。由于绿色光被吸收, 您看到的透射光是补色——紫色。 又如 Mn(H2O)62+ , Mn2+ d 5 ，H2O 为弱场 ， 其 d 5 的排布为: 原因 ？ 吸收部分可见光后，变成: (eg )2 (t2g )3 eg t2g (eg )3 (t2g )2 eg t2g 显粉红色，更浅。 这类显色机理，是电子从分裂后的低能量 d 轨道 向高能量 d 轨道跃迁造成的。称为 d - d 跃迁。组态 为 d 1 - d 9 的配合物，一般有颜色，基本都是由 d - d 跃迁造成的。 颜色浅是由于这种跃迁受到某些限制，几率小的原因。 讨论：[Fe(H2O)6]3+ 淡紫色，但通常我们看到的 Fe3+ 的水溶液呈黄棕色，为什么？ 答：由于水解生成 [Fe(H2O)5(OH)]2+ 而使溶液 呈黄棕色。 注意 不同金属的水合离子，虽配体相同，但 eg与t2g 的能级差不同，发生d-d跃迁时吸收可见光波长不同，故显不同颜色。 中心离子d 轨道全空(d0)或全满(d10), 不能发生d-d跃迁，其水合离子为无色。 如: [Zn(H2O)6]2+、 [Sc(H2O)6]3+ 3. 电荷跃迁 组态为 d 0 和 d 10 的化合物，不可能有 d - d 跃迁， 如 ： Ag ( I ) 、 Cd ( II ) 、 La ( III ) 、 Ti ( IV ) 4d 10 4d 10 5d 0