This graphic looks at the colours o

This graphic looks at the colours of transition metal ions when they are in aqueous solution (in water), and also looks at the reason why we see coloured compounds and complexes for transition metals. This helps explain, for example, why rust (iron oxide) is an orange colour, and why the Statue of Liberty, made of copper, is no longer the shiny, metallic orange of copper, but a pale green colour given by the compound copper carbonate.
In order to explain why transition metals are coloured, we first have to talk a little about how the electrons in an atom are arranged around the central nucleus. In secondary school, the majority of students learn that electrons are arranged in ‘shells’ around the nucleus; whilst this is a useful model for looking at electron arrangements, there is also an extra layer of complexity.
Within shells, electrons are actually arranged in special areas in particular energy levels, in sub-shells called ‘orbitals’. These orbitals come in different shapes, and are named using different letters: s, p, d, & f. Each of this orbitals can hold varying numbers of electrons: s can hold 2, p 6, d 10 and f 14. Transition metals are unique in the Periodic Table in that they are the only elements that contain partially filled d orbitals, and these are key to the coloured compounds and complexes they form.
Transition metal complexes are formed when transition metals are bonded to one or more neutral or negatively charged non-metal species, referred to as ‘ligands’. Without these bonds, all the d orbitals are equal in energy – however, once they are present, some d orbitals move to a higher energy than they were at before, whilst some move to a lower energy, creating an energy gap. This is due to the fact that, due to their differing shapes, some d orbital are nearer to the ligands than others. Electrons can move from the lower energy d orbitals to the higher energy d orbitals by absorbing a photon of light; the wavelength of the absorbed light depends on the size of the energy gap. Any unabsorbed wavelengths of light pass through unabsorbed, and this causes the coloured appearance of the compounds.
The colour can be affected by several variables. Different transition metals will exhibit different colours; as shown in the graphic above, different charges on the same transition metal can also accomplish this. The ligand also has an effect, and the same charge metal ion can be differently coloured depending on the ligands that are bound to it.
You can buy a poster version of the graphic on the site store.
Alternatively, you can download this graphic in A3 PDF format here.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กราฟิกนี้มีลักษณะที่สีของโลหะไอออนเปลี่ยนแปลงเมื่อพวกเขาอยู่ในสารละลาย (ในน้ำ) และยังมีลักษณะที่เป็นเหตุผลว่าทำไมเราเห็นสารประกอบเชิงซ้อนสีและโลหะการเปลี่ยนแปลง นี้จะช่วยอธิบายเช่นทำไมสนิม (เหล็กออกไซด์) เป็นสีส้มและทำไมอนุสาวรีย์เทพีเสรีภาพที่ทำจากทองแดงไม่เป็นมันวาว, สีส้มโลหะทองแดง แต่สีเขียวอ่อนที่ได้รับจากทองแดงผสม คาร์บอเนต.
เพื่อที่จะอธิบายว่าทำไมโลหะการเปลี่ยนแปลงเป็นสีแรกที่เราต้องพูดคุยเล็ก ๆ น้อย ๆ เกี่ยวกับวิธีอิเล็กตรอนในอะตอมอยู่รอบนิวเคลียสกลาง ในโรงเรียนมัธยมส่วนใหญ่ของนักเรียนได้เรียนรู้ว่าอิเล็กตรอนจะจัดใน 'หอย' รอบ ๆ นิวเคลียส; ขณะนี้เป็นรูปแบบที่มีประโยชน์สำหรับการมองไปที่การจัดอิเล็กตรอนนอกจากนี้ยังมีชั้นพิเศษของความซับซ้อน.
ภายในเปลือกหอยอิเล็กตรอนจะจัดขึ้นจริงในพื้นที่พิเศษในระดับพลังงานโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการย่อยเปลือกหอยที่เรียกว่า 'ออร์บิทั' ออร์บิทัเหล่านี้มาในรูปทรงที่แตกต่างกันและมีการตั้งชื่อโดยใช้ตัวอักษรที่แตกต่างกัน: วินาที, p, D, F & แต่ละ orbitals นี้สามารถถือที่แตกต่างกันจำนวนอิเล็กตรอนหน้าสามารถถือ 2, p 6, D 10 และ F 14. โลหะทรานซิชันจะไม่ซ้ำกันในตารางธาตุในการที่พวกเขาเป็นเพียงองค์ประกอบที่ประกอบด้วยเต็มไปบางส่วนออร์บิทังและเหล่านี้คือ กุญแจสำคัญในการฟอกสีและซับซ้อนพวกเขาในรูปแบบ.
เชิงซ้อนโลหะทรานซิชันที่เกิดขึ้นเมื่อโลหะการเปลี่ยนแปลงจะถูกผูกมัดหนึ่งหรือมากกว่าเป็นกลางหรือประจุลบไม่ใช่สายพันธุ์โลหะเรียกว่า 'แกนด์' โดยไม่ต้องพันธบัตรเหล่านี้ทั้งหมด orbitals งมีความเท่าเทียมกันในการใช้พลังงาน - แต่ทันทีที่พวกเขามีอยู่บาง orbitals งย้ายไปยังพลังงานที่สูงขึ้นกว่าที่พวกเขาก่อนที่ในขณะที่การย้ายไปใช้พลังงานที่ลดลงบางส่วนในการสร้างช่องว่างพลังงาน เพราะนี่คือความจริงที่ว่าเนื่องจากรูปร่างที่แตกต่างกันของพวกเขาบางงโคจรอยู่ใกล้กับแกนด์กว่าคนอื่น ๆ อิเล็กตรอนสามารถย้ายจากพลังงานงล่างเพื่อ orbitals orbitals พลังงานงที่สูงขึ้นโดยการดูดซับโฟตอนของแสง; ความยาวคลื่นของแสงดูดซึมขึ้นอยู่กับขนาดของช่องว่างพลังงาน ความยาวคลื่นใด unabsorbed ของแสงผ่าน unabsorbed และนี่เป็นสาเหตุที่ทำให้ลักษณะสีของสารประกอบ.
สีสามารถรับผลกระทบจากหลายตัวแปร โลหะการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันจะมีสีที่แตกต่างกัน ดังแสดงในกราฟิกข้างต้นค่าใช้จ่ายที่แตกต่างกันในโลหะทรานซิเดียวกันยังสามารถบรรลุเป้าหมายนี้ แกนด์นอกจากนี้ยังมีผลกระทบและค่าใช้จ่ายของไอออนโลหะที่เดียวกันจะมีสีที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับแกนด์ที่ถูกผูกไว้กับมัน.
คุณสามารถซื้อรุ่นโปสเตอร์ของกราฟิกที่ร้านค้าในเว็บไซต์.
หรือคุณสามารถดาวน์โหลดกราฟิกใน A3 รูปแบบ PDF ที่นี่

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ภาพนี้ดูสีสันของไอออนโลหะที่เปลี่ยน เมื่ออยู่ในสารละลาย ( น้ำ ) และยังดูที่เหตุผลที่เราเห็นสีและสารประกอบเชิงซ้อนสำหรับการเปลี่ยนโลหะ นี้ช่วยอธิบาย ตัวอย่างเช่น ทำไมเกิดสนิมเหล็กออกไซด์ ) เป็นสีส้ม และทำไมรูปปั้นที่ทำจากทองแดง , ไม่มีเงา , ส้มโลหะทองแดง but a pale green colour given by the compound copper carbonate.
In order to explain why transition metals are coloured, we first have to talk a little about how the electrons in an atom are arranged around the central nucleus. In secondary school, the majority of students learn that electrons are arranged in ‘shells’ around the nucleus; whilst this is a useful model for looking at electron arrangements, there is also an extra layer of complexity.
Within shells, electrons are actually arranged in special areas in particular energy levels, in sub-shells called ‘orbitals’. These orbitals come in different shapes, and are named using different letters: s, p, d, & f. Each of this orbitals can hold varying numbers of electrons:สามารถถือ 2 , P 6 , D และ F 14 การเปลี่ยนโลหะที่เป็นเอกลักษณ์ในตารางธาตุที่พวกเขาเป็นเพียงองค์ประกอบที่ประกอบด้วยเต็มไปบางส่วน D วงโคจร และเหล่านี้คือกุญแจของสารประกอบเชิงซ้อนสีและรูปแบบที่พวกเขา .
สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะเปลี่ยนจะเกิดขึ้นเมื่อการเปลี่ยนโลหะจะถูกผูกมัดกับหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งเป็นกลางหรืออโลหะชนิดประจุลบ เรียกว่าเป็น ' ปกติ ' Without these bonds, all the d orbitals are equal in energy – however, once they are present, some d orbitals move to a higher energy than they were at before, whilst some move to a lower energy, creating an energy gap. This is due to the fact that, due to their differing shapes, some d orbital are nearer to the ligands than others. Electrons can move from the lower energy d orbitals to the higher energy d orbitals by absorbing a photon of light; the wavelength of the absorbed light depends on the size of the energy gap. Any unabsorbed wavelengths of light pass through unabsorbed, and this causes the coloured appearance of the compounds.
The colour can be affected by several variables.โลหะที่แตกต่างกันจะแสดงการเปลี่ยนแปลงสีต่างๆ ดังแสดงในกราฟข้างต้น ค่าธรรมเนียมต่าง ๆในการเปลี่ยนโลหะเดียวกันยังสามารถบรรลุนี้ ลิแกนด์นอกจากนี้ยังมีผลและเดียวกันค่าโลหะไอออนสามารถแตกต่างกันสีขึ้นอยู่กับลิแกนด์ที่ถูกผูกไว้กับมัน .
คุณสามารถซื้อรุ่นโปสเตอร์ของกราฟิกบนเว็บไซต์
หรือร้าน you can download this graphic in A3 PDF format here.