金属化合物颜色?
一、金属化合物颜色?
1、红色固体:铜,氧化铁
2、绿色固体:碱式碳酸铜
3、蓝色固体:氢氧化铜,硫酸铜晶体
4、紫黑色固体:高锰酸钾
5、淡黄色固体:硫磺
6、无色固体:冰,干冰,金刚石
7、银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属
8、黑色固体:铁粉,木炭,氧化铜,二氧化锰,四氧化三铁,(碳黑,活性炭)
9、红褐色固体:氢氧化铁
10、白色固体:氯化钠,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钙,氧化钙,硫酸铜,五氧化二磷,氧化镁
二、金属化合物溶液的颜色?
含2价铁离子的是浅绿色,3价铁离子的是黄色。铜离子是蓝色。除此之外,就没有特殊的了。
三、为什么化合物颜色的深浅可以常用来衡量化合物内金属原子和非金属原子之间化学键的共价程度?
类似AgCl → AgBr → AgI 这种颜色随阴离子变化且加深的现象,一般认为与“(电)荷(转)移跃迁”(CT, Charge Transfer Transition)致色能力增强相关[1]。
荷移跃迁:当化合物接收辐射能量时,发生在以不同原子为中心的分子轨道之间的跃迁。
在无机盐的体系里形象点说就是,阳离子对的阴离子的电子虎视眈眈,想抢过来用用但就差一口气,在光的助力下能在极短的时间内把电子抢来,形成激发态,很快又回到基态。
如果可见光强度足够的话也有可能发生光氧化还原反应,比如卤化银和高锰酸钾的光解反应,所以荷移跃迁有时也被称作“光化学氧化还原作用”。
一种毫无抽象美的写法是 (指Donor-Acceptor Complex:电子供体与受体复合物,可以看成是类似Lewis酸碱对的概念)
比如研究最多的卤化银
荷移跃迁致色也就是说荷移跃迁吸收的光波长在可见光范围内。
“颜色越深”通常可以翻译成(摩尔)吸光系数,和样品形态、光的波长、带隙、是否禁阻等很多因素相关。有经验近似[2]:
定性估计的话,电荷转移可以用Marcus理论[3] [4]: ,kCT是电荷转移的速率常数,没见过的话就当成Arrhenius公式看,即“活化能”越低,荷移跃迁越快,越“容易”。
荷移跃迁不是禁阻的,所以只讨论“活化能”也可以接受,综上,一些中文资料会按极化理论展开:
附加离子极化的结果改变了离子化合物的电子云分布,使原本的离子键有向共价键转化,缩短了核间距,从而实际加强了离子间的结合力,降低了体系的势能……发生了从阴离子到阳离子的电荷迁移从而使物质显色……离子的极化能力越强、变形性越大,附加极化作用越强,颜色越深。[5]
这个就是“化合物颜色的深浅可以用来衡量化合物内金属原子和非金属原子之间化学键的共价程度”的“依据”。这个说法大概是按电荷转移谱带强度的公式写的,“缩短了核间距”是和“不极化”相比。
很明显,上面这个说法过于粗略了,极化理论的味道太浓,因果性讲的少。
因为遇不到Marcus反转的例子,一些资料会直接给出大致的顺序[6],阳离子一般直接说是原子序数增加CT需要的能量减少:
在理想化模型里,Marcus模型中的“活化能”可以用电极电势计算估计。所以AgCl → AgBr → AgI 或 ZnI₂ → CdI₂ → HgI₂ 的例子也可以从氧化还原反应发生趋势的角度考虑,另一些资料就采纳了这个观点:
具有相同电子构型的同一周期金属离子,随电荷增高、半径逐渐减小,其接受电子的倾向依次增 大,所产生电荷转移谱带向长波方向移动,化合物或离子的颜色随中心离子氧化能力的增强而加深。[7]
其他理论的存在说明可见颜色深浅和共价程度之间关联不强,前面的推断可能存在过度理想化和臆想的成分,经不起琢磨。
- 这个规律讨论的是主要是无机盐,讨论这类固体颜色一般要用能带论,能隙材料光吸收、光生载流子-空穴的模型更合适。
- 而上面的讨论为了简化模型事实上把所有体系当成了Lewis酸碱对或者简单的配合物(也因为半导体/光催化方面的资料我看的少,不过化学书上一般就这么处理),会有问题。分开来讨论可能会更好。
- 很多无机盐的颜色和晶型相关,比如红色的α-硫化汞和黑色的β-硫化汞。不同颜色的话比较“深浅”选哪个?
- 不同价态的同种金属离子间的荷移跃迁往往导致化合物颜色极深,比如四氧化三铁和普鲁士蓝。这类混合价态的化合物一般不纳入。尤其当心硫化物。
- 总之这个说法看看就好,颜色深浅和共价程度之间的关联只能看成是经验规律总结。(现在很多资料已经不讲关联性那么弱的内容了)
补充:能带理论可以解释的东西更多,比如这个规律中为什么大部分时候颜色变化都是白(无色)>黄>橙>红>黑的顺序,和五颜六色的过渡金属离子水溶液还有量子点明显不同。
为了避免荷移跃迁和d-d跃迁混一起讨论,资料里一般只举d⁰、d¹⁰的例子,其实荷移跃迁很常见,比如部分水解的三价铁离子的黄色就和荷移跃迁的拖尾有关(见无机化学丛书)。
那个“毫无抽象之美”的表示真有这么写的:
配合物中的配体到金属电荷转移
硫化汞激发态的近似写法
用化学式描述卤化银分解(早年的资料“化学反应式”里不涉及空穴,第二步是变回去)
四、金属化合物和金属间化合物的差别?
合金组元件发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物,就碳钢来说吧,金属化合物不单是金属之间,还有非金属,但最后产物一定要有金属特性。
然后金属间化合物从字面理解就是金属元素之间化合,据最新的资料金属之间是可以化合的(与书本上说的不一样),例如Mg2Sn和Mg2Pb,比较两者概念可知,后者是属于前者的
五、非金属的化合物?
由于非金属元素复杂的成键方式,几乎所有的化合物中都含有非金属元素。
如果非金属元素与金属元素一同形成无机化合物,则可以形成无氧酸盐、含氧酸盐及配合物这几类物质。
如果只由非金属元素形成无机物,则可以形成一系列共价化合物,如酸等。非金属元素碳是有机化合物的基础。
除稀有气体以外,所有非金属元素都能形成最高价态的共价型简单氢化物。
熔沸点:同一族的熔点、沸点从上到下递增。但NH3、H2O、HF的沸点因为存在氢键而特别高。
热稳定性:同一周期自左向右依次增加,同一族自上而下减少,与非金属元素电负性变化规律一样。还原性:除HF外都具有还原性,其变化规律与稳定性相反,稳定性大的还原性小。
此外C、Si、B能分别形成碳烷、硅烷、硼烷一系列非金属原子数≥2的氢化物。
六、稀土金属化合物有哪些
稀土金属化合物有哪些
稀土金属化合物是一类具有重要应用价值的化学物质,它们由稀土金属与其他元素形成的化合物。稀土金属化合物具有独特的物理和化学性质,广泛应用于材料科学、能源领域和生物医药等众多领域。下面将介绍几种常见的稀土金属化合物:
1. 氧化稀土
氧化稀土是稀土金属与氧元素形成的化合物,通常以化学式Ln2O3表示,其中Ln代表任意一种稀土金属元素。氧化稀土是稀土金属的重要氧化物,具有良好的热稳定性和化学稳定性。它们在材料科学领域中被广泛应用于催化剂、纳米材料、发光材料和电子器件等方面。
2. 稀土合金
稀土合金是稀土金属与其他金属形成的合金材料。由于稀土金属具有较高的熔点和良好的热稳定性,稀土合金具有优异的耐高温性能和特殊的磁性、导电性能。稀土合金在汽车工业、航空航天领域和电子元件制造等方面发挥着重要作用。
3. 稀土配合物
稀土配合物是稀土金属与有机或无机配体形成的化合物。这些配合物具有丰富的结构和性质,广泛应用于催化剂、荧光探针、医药和生物分析等领域。稀土配合物常常表现出良好的稳定性、发光性能和生物相容性。
4. 稀土离子交换材料
稀土离子交换材料是将稀土金属离子引入到具有离子交换功能的材料中,形成具有特殊功能的复合材料。稀土离子交换材料具有优异的选择性吸附性能、离子交换性能和催化性能等,广泛应用于环境净化、水处理和化学分析等领域。
5. 稀土磁性材料
稀土磁性材料是由稀土金属和过渡金属形成的材料,具有独特的磁性性能。稀土磁性材料在信息存储、磁记录、电机和传感器等领域具有广泛的应用。稀土金属的特殊电子结构使得稀土磁性材料具有较高的磁矩和磁畴耦合,呈现出强磁各向异性和优异的磁性性能。
总结
稀土金属化合物是一类与稀土金属相关的化学物质,具有独特的性质和广泛的应用价值。氧化稀土、稀土合金、稀土配合物、稀土离子交换材料和稀土磁性材料是常见的稀土金属化合物。它们在材料科学、能源领域和生物医药等领域发挥着重要作用,推动着科学技术的发展和进步。
七、金属的颜色有哪些?
铜:纯铜的颜色是紫红色的。铜的化合物都有毒。青铜是铜与锡、铅等其他化学元素的合金,青铜颜色是青灰色的。铜与锌的合金称为黄铜,随着锌含量的增加,黄铜颜色由红变为金黄。铜与镍形成的合金称为白铜,含镍30%的合金是著名的耐蚀白铜,含有锌和镍的锌白铜具有美丽的银白色。
铅:铅又叫青铅,外观呈蓝灰色。铅的强度和硬度极低,在常温下加工不会产生加工硬化现象。密度为11。34g/cm3,因密度较大,常用于制造弹头。
铝:银白色。具有面心立方晶格,没有同素异构转变。
金:金黄色。
银:银白色。
铁:银灰色。
锡:银灰色。强度低,在室温下没有加工硬化的现象。锡的塑性极好,还具有很好的抗蚀性。
镍:银白色(略带米黄色),抛光后能长期保持美丽的光泽,在温度低于360度时有磁性。镍具有良好的电真空性能,在高温高真空中挥发很小,是电真空仪器的重要材料。
铬:银白略带蓝色有光泽。
汞:银白色的液态。常温下最重的液体。汞不易氧化和腐蚀,广泛用于气压计、温度计等检测仪器。
锌:银白略带蓝色有光泽,在空气中因氧化而呈灰色,在常温下很脆,但加热到100-150度时,就变得富有韧性而易于进行压力加工,温度再升至200度时则脆性增高,可破碎成粉末。
钯:银白色。
锑:锑是银白色金属,由于杂质的影响,略带蓝色,杂质越多,蓝色越深。纯锑又叫星锑。很脆,无延展性,所以不单独使用,锑主要用于与铅锡等配制合金。
铋:铋的表面呈白色或粉红色,主要用于制造低熔点合金,药物及化学试剂等。
硅:表面呈淡灰略带蓝色,有小孔洞。工业硅的主要用途是制造合金,制取多晶硅及有机硅等。
镉:呈灰色。主要用于电镀、制造蓄电池等。
镁:镁为银白色金属(在空气中容易氧化面发暗)。密度小,只有1。74g/cm3,是工业用金属最轻的金属。熔点为651度,但在熔化时极易氧化燃烧。镁的冷塑性变形能力较差。
钛:银白色。属于轻金属,密度为4.5g/cm3,熔点比铁和镍都要高,为1668度,具有较高的热强度。
钴:表面呈深灰色。主要用于制造合金及炼钢添加元素、硬质合金粘结剂等。
八、冶炼金属有哪些化合物?
热还原法中被还原金属的化合物可以是金属的氧化物、硫化物、氯化物、氟化物或熔盐,也可是这些化合物的富集物或精矿。
过剩的还原剂及反应产生的金属Me和还原剂的化合物Me′X的混合物通过造渣分层或蒸馏或酸洗分离。还原过程中,常放出大量热,反应为:MeX+Me′Me+Me′X+Q式中MeX为被还原金属的化合物,Me′为金属还原剂,Q为反应的热效应。
九、金属元素和非金属元素组成的化合物一定是离子化合物吗?
不是。
举例:三氯化铝,氧化铝……一般而言,一种化合物的两种元素电负性之差小于某个值时,我们就可以判定它不是离子化合物了。电负性的概念和每种元素的电负性大小可以看大学的基础化学课程相关章节。
十、金属化合物的定义?
1.金属化合物,是指合金中的两个元素,按一定的原子数量之比相互化合,而形成的具有与这两元素完全不同类型晶格的化合物。金属化合物晶格一般比较复杂。通常它们具有高的硬度、熔点和脆性,因此,不能直接使用。金属化合物在合金中一般起强化作用。
2.金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。一般分为黑色金属和有色金属两种。黑色金属包括铁、铬、锰等。其中钢铁是基本的结构材料,称为“工业的骨骼”。由于科学技术的进步,各种新型化学材料和新型非金属材料的广泛应用,使钢铁的代用品不断增多,对钢铁的需求量相对下降。但迄今为止,钢铁在工业原材料构成中的主导地位还是难以取代的。