este problema se puede tratar de variadas maneras, sin embargo te compartimos la resolución más completa en nuestra opinión.
Solución:
Solución 1:
Tienes toda la razón, todo se trata de los electrones del metal y también de sus orbitales d.
Los elementos de transición generalmente se caracterizan por tener orbitales d. Ahora, cuando el metal no está unido a nada más, estos orbitales d se degeneran, lo que significa que todos tienen el mismo nivel de energía.
Sin embargo, cuando el metal comienza a unirse con otros ligandos, esto cambia. Debido a las diferentes simetrías de los orbitales d y los efectos inductivos de los ligandos sobre los electrones, los orbitales d se separan y no se degeneran (tienen diferentes niveles de energía).
Esto forma la base de Teoría del campo de cristal. La forma en que se dividen estos orbitales d depende de la geometría del compuesto que se forma. Por ejemplo, si se forma un complejo metálico octaédrico, la energía de los orbitales d se verá así:
Como puede ver, anteriormente los orbitales d tenían la misma energía, pero ahora 2 de los orbitales tienen mayor energía. Ahora, ¿qué tiene esto que ver con su color?
Bueno, los electrones pueden absorber ciertas frecuencias de radiación electromagnética para ascender a orbitales de mayor energía. Estas frecuencias tienen una cierta energía que corresponde a la diferencia de energía entre diferentes orbitales. Ahora, la mayoría de las sustancias solo pueden absorber frecuencias de radiación que están fuera del espectro de luz visible, por ejemplo, podrían absorber radiación que tiene una frecuencia de $ 300 $ GhZ (es decir, radiación infrarroja). Esto significa que refleja todos los demás tipos de radiación, incluido el espectro completo de luz visible. Así nuestros ojos ven una mezcla de todos los colores; rojo, verde, azul, violeta, etc. Esto se ve como blanco (es por eso que varios compuestos orgánicos son blancos).
Sin embargo, los metales de transición son especiales porque la diferencia de energía entre los orbitales d no degenerados corresponde a la energía de radiación del espectro de luz visible. Esto significa que cuando observamos el complejo metálico, no vemos todo el espectro de luz visible, sino solo una parte.
Entonces, por ejemplo, si los electrones en un complejo metálico octaédrico pueden absorber la luz verde y ser promovidos del orbital $d_yz$ al orbital $d_z^2$, el compuesto reflejará todos los demás colores excepto para verde Por lo tanto, al usar la rueda de colores, podemos encontrar el color complementario del verde, que será el color del compuesto, que es magneta.
Esto explica por qué no todo los complejos de metales de transición son coloridos. Por ejemplo, el sulfato de cobre es un compuesto azul brillante, sin embargo, el sulfato de zinc en la mano es un compuesto blanco a pesar de ser un metal de transición. La razón detrás de esto es que los orbitales d del zinc están completamente llenos de electrones, lo que significa que no es posible que ningún electrón haga una transición d->d ya que todos están llenos. Por lo tanto, a veces se puede ver que el zinc no es un metal de transición.
Solución 2:
Los orbitales d parcialmente llenos en los metales de transición tienen divisiones de energía que se encuentran en el rango visible. Según la disposición de los sustituyentes (conocidos como ligandos) que se unen a ellos, las energías de los electrones se dividen según la teoría del campo cristalino. Una división similar en los orbitales s o p produce espacios en el ultravioleta, y cualquier luz visible lo atraviesa, por lo que no vemos ningún color. En los metales de transición, sin embargo, la luz visible excita los electrones desde un orbital d más bajo a uno más alto y solo deja pasar algo de luz.
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