无机化学-过渡金属-化合物的颜色和无机颜料

Cr2O3 (氧化铬绿) (Co, Ni, Zn)2O4 (尖晶石绿)
硫化物
ZnS (硫化锌) ZnS (BaSO4) (锌钡白)
CdS/CdSe (镉红)
铬酸盐 Pb(Cr, Mo, S)O4
(钼红)
CdS (镉黄)
PbCrO4或Pb(Cr, S)O4 (铬黄) ZnCrO4 (铬酸锌)
铬绿 (铅铬黄+铁蓝)
11.4 化合物的颜色和无机颜料
颜料(pigments):
是指不溶解于、只能以微粒状态分 散于粘合剂中的着色剂.
染料(dyes):
Yellow lead chromate
可溶性的着色剂，大部分为有机化合物.
例如活性艳红 X-3B ，枣红色粉末，溶于水呈蓝光红色溶液. 主要用于棉布、丝绸的染色，色光艳亮，但牢度欠佳.
hν
I-1
Sn 4+
在分子间也可以发生电荷跃 迁，例如 I2 溶解在乙醚、三 乙胺中颜色的变化.
➢ 晶格缺陷
σ12*
σc*
π12*
πe*
I2轨道
σc
I2 • A轨道
nLeabharlann A轨道晶格缺陷可能由两种原因造成：一种是晶格中某些负离子 没有，空位由自由电子占据，由此平衡电荷. 第二种是晶 体中金属离子过剩，占据晶格间隙位置，电荷由占据另一 些间隙位置的电子来平衡. 两种缺陷中都包含自由电子， 这些自由电子被激发所需的能量一般较小，若吸收峰落在 可见光区，就现出颜色.例如， NaCl 晶体用Na蒸气处理后 变成黄色晶体， ZnO 受热变黄 是属于第二种晶格缺陷.
水溶液中[CrCl(NH3)5]2+ 的紫外-可见光谱
[CrCl(NH3)5]2+
Cl-上未配位的一对孤对电子 向以金属为主的轨道上跃迁
荷移谱带的强度一般大于配位场跃迁谱带
SnI4 是黄色晶体，是由于I-1的外层电子吸收能量向Sn4+ 迁移引起的 (相当于 Sn 4+ 暂时还原 )
SnI4 的电荷迁移
形成有色化合物是 d 区元素的一个重要特征，最重要的无机 颜料大部分都是 d 区元素化合物.
某些重要的无机颜料
颜色 白色
红色 黄色
绿色
氧化物
TiO2 (钛白) ZnO (锌白)
α Fe2O3 (红色氧化铁)
Pb3O4 红铅粉)
α FeO(OH) (黄色氧化铁) (Ti, Cr, Sb)O2
(铬锑钛黄)
不含重金属元素（如 Cd,Cr,Hg,Mo,等）的新型、无毒的无机颜料： γ–Ce2S3 掺杂着碱金属作为红色和黄色颜料，替代 CdSe1-xSx材料.
生色机理
➢ 跃迁发生在金属离子本身，许多二价过渡元 素金属离子 M2+ (aq)
➢ 荷移跃迁:电荷从一个原子向另一个原子的转移
配位体—金属荷移跃迁(LMCT) 金属—配位体荷移跃迁(MLCT)