离子的吸收谱带(教学拟合)

本站用来计算第一过渡系离子和镧系离子颜色的吸收谱带:位置取文献最大吸收波长,ε 是为重现观察到的颜色而拟合的近似值。

36 行
[Sc(HX2O)X6]X3+\ce{[Sc(H2O)6]^3+}3无可见吸收—无色
[Ti(HX2O)X6]X3+\ce{[Ti(H2O)6]^3+}3d–d493 nm (ε 4); 575 nm (ε 2.4)紫色
[V(HX2O)X6]X2+\ce{[V(H2O)6]^2+}2d–d810 nm (ε 3.2); 541 nm (ε 4.4); 358 nm (ε 7)紫色(淡紫)
VX3+\ce{V^3+}3d–d588 nm (ε 5); 408 nm (ε 8)绿色
VOX2+\ce{VO^2+}4d–d763 nm (ε 17); 625 nm (ε 9)蓝色
VOX2X+\ce{VO2+}5电荷转移320 nm (ε 2500)黄色
[Cr(HX2O)X6]X2+\ce{[Cr(H2O)6]^2+}2d–d709 nm (ε 5)天蓝色
[Cr(HX2O)X6]X3+\ce{[Cr(H2O)6]^3+}3d–d575 nm (ε 13); 407 nm (ε 15)蓝紫色(含 Cl⁻ 时为绿色)
CrOX4X2−\ce{CrO4^2-}6电荷转移372 nm (ε 4830)黄色
CrX2OX7X2−\ce{Cr2O7^2-}6电荷转移350 nm (ε 3150); 440 nm (ε 370)橙色
[Mn(HX2O)X6]X2+\ce{[Mn(H2O)6]^2+}2d–d529 nm (ε 0.02); 433 nm (ε 0.02); 401 nm (ε 0.04); 357 nm (ε 0.03)极浅的粉红色
MnOX4X2−\ce{MnO4^2-}6电荷转移606 nm (ε 1710); 439 nm (ε 1380); 347 nm (ε 1830)绿色
MnOX4X−\ce{MnO4-}7电荷转移526 nm (ε 2400)紫色
[Fe(HX2O)X6]X2+\ce{[Fe(H2O)6]^2+}2d–d962 nm (ε 2.2); 1205 nm (ε 1.4)浅绿色
FeX3+\ce{Fe^3+}3电荷转移335 nm (ε 300)黄棕色(氯化物溶液)
FeOX4X2−\ce{FeO4^2-}6电荷转移505 nm (ε 1150)紫红色
[Co(HX2O)X6]X2+\ce{[Co(H2O)6]^2+}2d–d1235 nm (ε 2); 516 nm (ε 4.8); 464 nm (ε 2)粉红色
[Co(NHX3)X6]X3+\ce{[Co(NH3)6]^3+}3d–d476 nm (ε 56); 339 nm (ε 46)橙黄色
[Ni(HX2O)X6]X2+\ce{[Ni(H2O)6]^2+}2d–d1177 nm (ε 2); 725 nm (ε 2.1); 649 nm (ε 1.5); 395 nm (ε 5.2)绿色
CuX+\ce{Cu+}1无可见吸收—无色
[Cu(HX2O)X6]X2+\ce{[Cu(H2O)6]^2+}2d–d800 nm (ε 12)浅蓝色
[Zn(HX2O)X6]X2+\ce{[Zn(H2O)6]^2+}2无可见吸收—无色
LaX3+\ce{La^3+}3无可见吸收—无色
CeX3+\ce{Ce^3+}3无可见吸收—无色
PrX3+\ce{Pr^3+}3f–f444 nm (ε 10.4); 469 nm (ε 4.4); 482 nm (ε 4.4); 588 nm (ε 1.9)绿色
NdX3+\ce{Nd^3+}3f–f354 nm (ε 2.3); 512 nm (ε 1.5); 521 nm (ε 4.2); 575 nm (ε 7.2); 740 nm (ε 7); 794 nm (ε 11.5)淡紫色
SmX3+\ce{Sm^3+}3f–f362 nm (ε 1.8); 375 nm (ε 1.5); 402 nm (ε 3.4)淡黄色
EuX3+\ce{Eu^3+}3f–f394 nm (ε 2.9)极浅的粉红色
GdX3+\ce{Gd^3+}3无可见吸收—无色
TbX3+\ce{Tb^3+}3无可见吸收—极浅的粉红色
DyX3+\ce{Dy^3+}3f–f350 nm (ε 2.5); 365 nm (ε 2); 388 nm (ε 1)淡黄色
HoX3+\ce{Ho^3+}3f–f361 nm (ε 2.4); 416 nm (ε 2.1); 451 nm (ε 4.4); 537 nm (ε 3.3); 641 nm (ε 1.8)黄色
ErX3+\ce{Er^3+}3f–f379 nm (ε 8.5); 487 nm (ε 1.5); 523 nm (ε 3.4); 653 nm (ε 2.1)玫瑰红色
TmX3+\ce{Tm^3+}3f–f360 nm (ε 1.5); 684 nm (ε 2.5); 785 nm (ε 1.3)淡绿色
YbX3+\ce{Yb^3+}3无可见吸收—无色(吸收在近红外)
LuX3+\ce{Lu^3+}3无可见吸收—无色

这些是教学拟合,不是实测光谱:谱带画成高斯形,宽度和 ε 经过调整以重现文献记载的颜色。d–d 与 f–f 跃迁弱(ε 约 1–100),电荷转移强(ε 可达数千)。

数据来源

  1. A. B. P. Lever, Inorganic Electronic Spectroscopy, 2nd ed., Elsevier (1984) (d–d band positions).
  2. C. J. Ballhausen, H. B. Gray, Inorg. Chem. 1, 111 (1962) (vanadyl ion).
  3. W. T. Carnall, P. R. Fields, K. Rajnak, J. Chem. Phys. 49, 4412 (1968) (Ln³⁺ aqua ions).
  4. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed. (1997) (observed colours).

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