略论无机物的颜色
时间:2016-04-25 10:14 来源:未知 作者:董啸 点击:次 所属专题: 颜色
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物质呈现的颜色,主要是物质对光选择性吸 收的结果。物体对自然光的选择性吸收,与物质 内部原子的电子层结构、离子的极化作用和变形性物质状态等因素相关。
1. 原子中有未被填充电子层时,对应离子化 合物一般呈现颜色。如d区、f区离子。Ti3+(紫 色)、V3+(绿色)、Fe2+(浅绿色)、Mn2+(桃红色) 等。
2. 分子中原子最外层上电子数之和为奇数 时,物质一般有颜色。如NO2(红色)等。
3. 离子极化作用使物质产生颜色或使颜色 加深。因为离子极化作用结果,使被极化离子的 轨道强烈变形,电子能级改变,能吸收可见光而变 为有色。
(1) 阳离子一定,阴离子变形性增大,则颜色 变深。如:AgCl(白色)→AgBr(浅黄色)→AgI(黄色)。
(2) 阴离子极化作用增强时,使阳离子变形 而产生颜色。如:CuI(无色)→CuBr(无色)→CuCl (无色)→CuF(红色)。
(3) 阳离子极化作用强烈时,颜色加深。如:Cu2O(红色)→CuO(黑色);K2O(无色)→V2 O5 (橙 色)→CrO3(暗红色)→Mn2O7(绿黑色)。
4. 结晶水合物中结晶水数目不同,物质颜色 不同。如:CuSO4(白色)一CuSO4-5H2O(蓝色); COCl2 (蓝色)—COCl2 • H2 O(蓝紫色)—COCl2 • 2H2O (紫红色)—CO(V6H2O(粉红色)。
5. 物质状态改变导致颜色改变。物质从气 态到液态到固态过程,分子间距离逐渐减小,分子间作用力(色散力、诱导力)则增大,致使分子内原 子变形性增大,电子跃迁的能级差变小,吸收光波 长增大,物质颜色一般加深。
(1)同一物质 | ||
气态(g) | 液态(1) | 固态(s) |
O2: 无色 | 淡蓝色 | 淡蓝色 |
O3: 蓝色 | 深蓝色 | 蓝紫色 |
S: 红棕色 | 棕黄色 | 黄色 |
(2)不同物质 | ||
F2(g)→Cl2(g)→Br2 ⑴→I2(s) | ||
浅绿色→绿→红棕色→紫黑色 |
6.原子间结合方式不同,组成物质颜色不 同。同素异形体之间,原子结合方式不同,导致物质晶型不同,疏密程度不同,对光的吸收和反射不同,颜色不同。如红磷(暗红色),白磷(黄色);金 刚石(无色)→石墨(灰黑色)→无定型碳(黑 色)。
7. 物质颗粒大小不同,颜色不同。如铝等活 泼金属单质:块状时为银白色;粉末状时为灰黑 色;纳米级时为黑色。
综上所述,物质在物理变化和化学变化过程 中颜色都可能变化。颜色属物理性质,但颜色变化不一定属物理变化。
物质在不同条件下颜色的改变,给我们的生活增添了色彩。如变色毛线、变色水泥的使用,但 还远远不能满足人类生活需求。这一技术在军事 领域的应用还亟待于开发。
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