化學原理啟迪492
Oscar de la Renta Fall/Winter 2013-2014
1.
【例題】預測錯離子[Cr(CN)6]4－裡的未鍵結電子的數量。
2.
【解題】錯離子的靜電荷為4－，錯離子[Cr(CN)6]4－有6個CN－，顯示有－6價電存在，如果總體的靜電荷是4－，代表金屬Cr的價電荷為＋2，寫為Cr2+，計算方式為－6(CN－×6)＋2（Cr2+）＝－4([Cr(CN6)]4－)。
3.
Cr2+是3d4電子組態，因為CN－是強場配位子，[Cr(CN)6]4－是錯離子，有2個未鍵結電子。
4.
特別留意，CN－配位子造成Cr2+的d軌域，產生能量差異極大的分裂，所以，成對的電子在同一個較低的能量軌域，而不是跨越大能量差異Δ，分配到不同能量軌域。
5.
我們已經瞭解晶場模型如何解釋八面體錯合物的磁性，這個模型也能解釋錯離子的顏色，舉例說，Ti(H2O)63＋是八面體Ti3+錯合物，Ti是3d1電子組態，Ti(H2O)63＋是紫色的，會吸收光譜中央區段的可見光。
6.
當物質吸收可見光區域中某些波長的光，這個物質的顏色，由其他剩餘未被吸收的光波決定。我們會說物質展現的顏色，是他們所吸收的顏色的互補色。
7.
Ti(H2O)63+離子是紫色，因為它吸收黃－綠區域的光，允許紅光和藍光穿越。說明如下圖：
8.
Ti(H2O)63+離子吸收特定可見光波的原因，可藉由追蹤d軌域未鍵結電子，在不同能量的d軌域(分裂d軌域)間移動的情形瞭解。
9.
光的特定光子要能被分子吸收，這個光波必須提供該分子所需的特定能量，換句話說，光波是否能被吸收，決定於以下方程式：ΔE＝hc/λ ；ΔE代表分子的不同d軌域能階之間的能量差，λ代表提供分子所需的特定能量的光波。
10.
因為大部分八面體錯離子的分裂d軌域的能量差，等同於可見光區域光子的能量，所以，八面體錯離子經常是有顏色的。
11.
因為特定金屬離子的配位子，會決定金屬離子的分裂d軌域的能量差，因此當配位子改變時，顏色也會改變，會發生這樣的情況是因為配位子造成金屬離子的d軌域的ΔE改變，這代表要在t2g與eg軌域（2種d軌域）間移轉電子所需的光波不同，數種Cr3+八面體錯合物和他們的顏色列舉如下：
異構物：[Cr(H2O)6]Cl3
顏色：紫紅色
異構物：[Cr(H2O)5
Cl]Cl2
顏色：藍綠色
異構物：[Cr(H2O)4
Cl2]Cl
顏色：綠色
異構物：[Cr(NH3)6]Cl3
顏色：黃色
異構物：[Cr(NH3)5
Cl]Cl3
顏色：紫色
異構物：[Cr(NH3)4
Cl2]Cl
顏色：紫紅色
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