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关于二价锰的颜色问题


关于二价锰的颜色问题

颜色,是早期化学家们鉴别物质的重要依据,至今仍是化学 家对物质认识的一个重要特性。
1-1 Fe3+的水溶液呈黄色(或棕黄色)——这几乎是每一个中学生

甚至部分化学教师都深信不疑的结论。然而,事实上 Fe3+(aq)却是 浅紫色的。 我们所说的离子在水溶液中的颜色通常是指其水合离子的 颜色,已知 Fe3+在水中对应的是[Fe(H2O)6]3+,试着解释为何我们所 见到的 Fe3+的水溶液呈黄色(或棕黄色) 。 1-2 通过计算表明[Fe(H2O)6]3+真正的吸收峰在 530mn 附近,按照

下图颜色环中的互补色原理,[Fe(H2O)6]3+吸收的是绿光,所以它释 放出来的应该是紫红色光。试解释,为何实验观察到的 [Fe(H2O)6]3+ 颜色是非常浅的浅紫色?

1-3

在水溶液中, Mn2+ 常以淡红色的 [Mn(H2O)6]2+ 水合离子存

在,但是 MnO4 却有明显的紫红色,请分析原因。 1-4 试 用 晶 体 场 理 论 解 释 [Mn(CN)6]4 为 何 呈 现 蓝 紫 色 , 而
-

-

[MnCl4]2 呈现较深的黄绿色?

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参考答案
1-1 由于 Fe3+的水解造成

1-2

水是弱场配体,由于 Fe3+的 d 轨道处于半充满状态,其 d-d 跃

迁在自旋上是禁阻的, 所以其跃迁的几率较小, 这导致其紫色非常淡。

1-3

水是弱场配体,由于 Mn2+的 d 轨道处于半充满状态,其 d-d

跃迁在自旋上是禁阻的, 所以其跃迁的几率较小, 这导致其红色非常 淡。 而 MnO4 离子中 Mn—O 之间有较强的极化作用, 当 MnO4 吸收 部分可见光,会发生 O 离子的负电荷(电子)向 Mn(VII)跃迁,即荷 移跃迁。
2-

-

-

1-4

氰根是强场配体,[Mn(CN)6]4 的电子排布为(t2g)5(eg)0,在可见

-

光范围内能实现(t2g)5(eg)0 →(t2g)4(eg)1 的 d-d 跃迁。 [MnCl4]2 是 Mn(II)的四面体型配合物,在四面体场中,由于
-

晶体场分裂能较八面体场低, 电子跃迁比较容易, 所以高自旋四面体 型配合物颜色较深,为黄绿色。


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