Цветность молекул и ионов

Природные воды — сложные многокомпонентные системы, содержащие частицы различной дисперсности (взвесь, коллоиды, молекулы, ионы). В зависимости от природы содержащихся в воде диспергированных примесей различают мутные и цветные воды. В мутных водах преобладают неорганические примеси (кремниевая кислота, алюмосиликаты). Цветность природных вод обусловлена присутствием солей железа гуминовых кислот (гуматами). Коллоидные примеси природных вод имеют обычно отрицательный электрический заряд. [c.99]

Для рассматриваемого нами вопроса первостепенное значение имеют свойства ионов, связанные с их окраской и окраской образующихся из них соединений. Фактором, благоприятствующим появлению цветности, согласно принятым в настоящее время взглядам является незаконченность того или иного электронного слоя в атоме. Для цветности молекулы особое значение имеет нечетность общего числа внешних электронов образующих ее атомов. При этих условиях молекула (за небольшими исключениями) обычно бывает окрашена. [c.142]

Приведенные рассуждения являются, однако, несколько упрощенными. Согласно ионно-хромофорной теории молекулы кислотно-основных индикаторов содержат так называемые хромофоры (носители цветности), т.е. особые группы атомов с сопряженными двойными связями и неподеленными парами электронов [c.248]

Поляризационно-деформационные явления в молекулах обусловливают цветность соединений и их термическую устойчивость. Вследствие малого поляризующего действия ионов щелочных и щелочноземельных металлов (тип 8е ) их соединения белого цвета, термически очень прочны таковы, например, оксиды калия КгО, кальция СаО и др. Оксид серебра Ag.jO и оксид ртути HgO, наоборот, мало устойчивы при нагревании и обладают соответственно бурой и желтой окраской (ионы серебра и ртути относятся к типу 18е ). Легкая поляризуемость оксид-иона О - обусловливает различную окраску оксидов /-элементов, ионы которых относятся к типу (8- -п)е . По аналогичным причинам сульфиды этих металлов имеют разнообразную окраску — от желтой до черной (ион легче поляризуется, чем ион 0- , [c.125]

Избирательное поглощение (цветность). Поглощение лучистой энергии в видимой и ультрафиолетовой спектральных областях зависит главным образом от числа и расположения электронов в поглощающих молекулах или ионах. [c.171]

Цветность. Вопрос о том, какие особенности строения делают вещество окрашенным, т. е. сообщают ему способность поглощать свет в видимой области спектра, представляет значительный интерес для органич. химии. Длины волн видимого света велики по сравнению с размерами молекул, поэтому электрич. поле световой волны на расстояниях порядка молекулярных размеров можно считать постоянным в пространстве и зависящим только от времени. Чтобы описать наглядно поглощение эиергии такого поля молекулой, вновь используем простейший пример — ион Н 2 В отсутствии электрич. поля волновая функция основного состояния (Ч н) описывается ур-нием [c.311]

Часто цветность ионов (и молекул, их содержащих) изменяется при окружении данного иона (молекулы) полярными молекулами (Н О, МНд) или другими, легко поляризуемыми ионами (Л, СЫ, N5 и др.). Происходящее при этом взаимодействие ионов между собой или ионов с дипольными молекулами ведет к некоторой взаимной поляризации и к [c.256]

Приведенные рассуждения являются, однако, несколько упрощенными. Превращение молекул индикатора в ионы и, наоборот, само по себе еще не вызывает изменения окраски. Молекулы индикаторов содержат особые группы атомов с двойными связями (например, =С = 0, -К = Ои т. п.), которые называют хромофорами, т. е. носителями цветности. Хромофоры могут перегруппировываться при изменении среды раствора и диссоциации молекул. Поэтому перемена окраски у индикатора является результатом изменений в его строении. Например, при переходе от кислого раствора к щелочному (pH 10) структура фенолфталеина изменяется следующим образом [c.278]

Однако лишь в 1935 г. Бари установил связь между резонансом и цветностью красителя. Он опроверг объяснение Байера, что цвет трифенилметановых красителей, как, например. Фиолетового Дебнера, обусловлен осцилляцией атомов, т. е. осцилляцией между 94 и 94А. Теперь, когда уже было известно различие между ковалентной и ионной связью, Бари понял, что перемещаться могут лишь электроны, а не атомы и что такое смещение электронов просто проявление резонанса, т.е. 96<- 96А. Он предположил, что интенсивное поглощение света, которое свойственно красителям, является следствием тесной взаимосвязи хромогена и резонанса в молекуле . Его теория объясняет также функцию ауксохрома, наличие которого необходимо для реализации резонанса. Резонансная теория цветности Бари была принята в целом, а дальнейшие исследования Шварценбаха и Брукера привели к выводу, что наиболее глубокую окраску имеют красители с большим числом граничных структур с близкой энергией. [c.138]

Центр цветности этого иона находится у центрального атома, отмеченного точкой. В результате введения ауксохромных групп катионы стабилизируются, т.е. их основность возрастает и параллельно углубляется и усиливается цвет. Подобное явление наблюдается, например, в парарозанилине, изображаемым, согласно этой теории, как производное трифенилметильного катиона. Формула II передает более точно поведение молекулы, чем хиноидная формула, ввиду того что она выражает тождественность всех трех КНг-грунп и всех трех бензольных ядер, тогда как хиноидная формула указывает на различие одного из ядер с двумя остальными, не наблюдаемое на опыте. [c.554]

Широко применяемые индикаторные методы исследования кислотности преследуют по существу ту же цель с использованием визуальных методов анализа изменения цветности молекул индикаторов при адсорбции. Определение кислотности по спектрам адсорбиррванных молекул оснований имеет ряд преимуществ по сравнению с визуальными методами. Так, спектры позволяют из общего изменения цветности, вызванного как типичной кислотноосновной реакцией с поверхностью, приводящей к образованию ионных форм молекул, так и просто молекулярной адсорбцией, выделять эффект, обусловленный взаимодействием только с кислотными центрами поверхности. При применении спектров удается избежать также ошибок в анализе изменения цветности индикаторов, связанного только с молекулярной адсорбцией. Это особенно важно в случае смещения таких полос поглощения цветных индикаторов, которые лежат на границе визуальной чувствительности глаза. И, наконец, использование ультрафиолетовых спектров значитель- [c.295]

Если катализирующий агент обладает выраженным электроноакцепторным свойством, например имеет в своем составе многозаряженный катион металла с неполностью компенсированным зарядом, то он способен не только перетянуть к себе пару тс-электро-нов, но даже полностью присвоить один электрон от присоединившейся молекулы. Образовавшийся из последней положительный молекулярный ион имеет также свойство радикала, так как у него остается один неспаренный электрон. Такой молекулярный ион будет носителем цветности подобно иону карбония (см. 1). [c.366]

Указанные в табл. 62 цвета относятся к беаводным солям. То обстоятельство, что их окраска тем глубже, чем сильнее поляризуется присутствующий в них отрицательный ион, и что окраска вообще не появляется, если этот отрицательный ион в значительной степени не поляризуем, позволяет предположить, что цветность этих соединений вызывается световой абсорбцией не только катиона, но и аниона. Если это предположение справедливо, то окраски, характерные для многих катионов и проявляющиеся в водных растворах или в содержащих воду солях, возникают вследствие абсорбции света не только катионами, но и молекулами Н2О. Окраска только косвенно обусловлена катионами. В действительности вследствие своего поляризующего действия они только таким образом сдвигают энергетические уровни электронов в молекулах Н2О, что эти уровни сдвигаются и область абсорбции этой молекулы попадает в зону видимого света. То же имеет место и для аммиакатов. [c.350]

Далее, очень мало внимания отведено исследованиям органических ионов. А вместе с тем полезно вспомнить, что анилииохфасочная промышленность, явившаяся застрельщиком продолжения работ по теории взаимного влияниуЧ атомов, имеет своим объектом изучения почти исключительно ионизированные молекулы красителей. Вопросы строения кристаллических решеток различных органических солей совершенно не освещены в докладе, несмотря на их чрезвычайную ваяшость. Опускаю упрек в отсутствии в докладе такой важной проблемы, как зависимость цветности от строения, которая была восполнена выступлением Б. А. Измаильского. [c.339]

Цветная реакция при взаимодействии борной кислоты с а-оксиантрахиноиами имеет место, главным образом, вследствие возникновения координационной связи за счет неподелен-ной пары электронов карбонильного атома кислорода, входящего в хромофорную систему сопряженных двойных связей, образование которой, в соответствии с современной теорией цветности органических соединений, всегда сопровождается резким углублением окраски [22]. Следует также заметить, что связь бора с гидроксильным атомом кислорода не является вполне ковалентной кислородный атом несет частичный отрицательный заряд, в результате чего молекула реагента до некоторой степени приближается к ионному состоянию, имеющему место в щелочной среде. Так как переход окрашенных реагентов типа ROH в ионное состояние сопровождается углублением окраски [22], то и поляризация этой связи вызывает определенное углубление окраски в соответствии с тем, в какой мере она проявлена. Объяснение цветной реакции в данном случае с точки зрения гипотезы внутримолекулярной диссоциации внутрикомплексных и циклических солей, развиваемой в последние годы В. И. Кузнецовым [24—26], не представляется возможным более глубокая голубая окраска комплексного соединения хиналпза-рина с бором и рядом других элементов не может быть достигнута за счет внутримолекулярной диссоциации внутрикомплексного соединения по связи бора с гидроксильным атомом кислорода, так как щелочные растворы самого реагента, в которых этот атом кислорода находится в ионном состоянии, обладают менее глубокой фиолетовой окраской. [c.227]

Применяя метод молекулярных орбит к ультрафиолетовым спектрам поглощения для полиаценов от нафталина до пентацена, Ко-ульсон нашел, что самые длинные волны связаны с переходом подвижных электронов симметричных уровней Aig—>Вгц и поляризации вдоль высоты молекулы. Вторая полоса связана с переходом Aig—>-Bin и поляризацией по длинной части молекулы. Согласно теории Люиса — Кальвина, осцилляция с меньшей энергией должна распространяться по длине молекулы как видно из изложенного ранее, это хорошо согласуется с цветностью полиенов, но оказывается неверным для полиаценов. Метод валентных связей, в котором основное состояние и наинизшие возбужденные состояния рассматриваются как комбинация структур Кекуле, не может быть использован для оценки перехода в -направлении. Однако если в этом методе учесть ионные структуры (например А, В и С для антрацена), как широко представленные в возбужденном состоянии, выводы, получающиеся по методам валентных связей и молекулярных орбит, совпадают. Структуры типа А важны для /-поляризации В — главным образом для л-поляризации и С — для обеих. В то же время структура А содержит два бензоидные кольца, С — только одно и В — ни одного это указывает на относительно низкую энергию структуры А, вследствие чего /-переход имеет тенденцию к смещению в длинноволновую область. [c.419]

Здесь мы отметим лишь некоторые, наиболее важные, этапы развития современных представлений о донорно-акцепторном взаимодействии. Вудворд [3] сделал предположение об образовании семиполярной связи между компонентами в молекулярных комплексах. Измаильский [4] одним из первых привлек представление об электроно-донорно-акцепторном взаимодействии для объяснения электронных спектров (цветности) органических соединений. Вейсс [5] высказал предположение, что молекулярные комплексы имеют в основном ионную структуру Д+А" и что низкий потенциал ионизации молекулы донора (Д) и высокое сродство к электрону молекулы акцептора (А) будут способствовать стабилизации комплекса. Брэкман [6] объяснил образование молекулярных комплек-сов резонансом двух структур несвязанной (Д, А) и структурой со связью (Д" А ). Согласно этому представлению молекула донора разделяет электронную пару с молекулой акцептора, так что меж-молекулярная связь будет иметь лишь частично ионный характер. = Малликен [7, 8] обобщил эти качественные концепции, создав теорию, позволяющую удовлетворительно объяснить некоторые свойства электроно-донорно-акцепторных (ЭДА) комплексов. Он показал, что стабильность молекулярных соединений и их электронные спектры связаны с донорно-акцепторным взаимодействием компонентов. [c.7]

С другой стороны, из физической теории цветности органических соединений следует, что для интенсивной окраски органических веществ необходимо, чтобы в поглощении света принимали участие ионные заряды. Перемещение ионного заряда, связанное с изменением электрического момента молекулы, резко усиливает поглощение. Кроме того, окраска вещества может объясняться наличием в нем так называемых ауксохромов — атомов или атомных групп, содержащих необс щенные электронные пары (—ЫНг, —ЫНКь —НКг, —ОН, —О, —ЫОг и др.). Ауксохромы влияют не только на интенсивность окраски, но и на ее глубину, причем они оказывают влияние независимо от наличия цепей сопряжения. Весьма существенное влияние на [c.47]

Как уже указано, внутрикомплексные соли нередко обладают окраской, резко отличающейся от окраски соответствующего иона и реактива. Согласно теории цветности это объясняется тем, что замыкание кольца оказывает ауксохромное влияние на молекулу органического соединения. В свою очередь, интенсивная окраска внутрикомплексных солей указывает на резкую деформацию электронных оболочек атомов, образующих молекулу. В основном такой деформации подвергается анион, так как анионы вообще легче деформируются, чем катионы. Этот вывод подтверждается также тем, что окраска внутрикомплексных солей отличается от характерной окраски солей данного катиона. Учитывая, что увеличение размера аниона влечет за собой усиление деформации, нужно считать, что в качестве аналитических реактивов — внутрикомплексообразователей — выгодно применять соединения с максимальным молекулярным весом. [c.197]

Обычно изменение окраски И. связано с олее сложными равновесиями, чем это предполагает теория Оствальда, как нанр., переход лактонной фор.мы фенолфталеина из кислой среды (бесцветный) в хино-ндиую форму в щелочной среде (красный цвет) и в ион карбоновой к-ты в сильно щелочной среде (бесцветный). Отсутствие общепринятой теории цветности не дает возможности во всех случаях однозначно установить связь между строением молекул И. и их-цветом. В табл. 1 приведены свойства иек-рых наиболее употребительных в ацидеыетрии и алкалиметрии И. [c.124]

Бесцветность иона Fe- - может быть наглядно установлена, если создать условия, практически исключающие гидролиз. Таким условиям отвечает, например, растворение Ре(С104)з в молярной НСЮч получается бесцветный раствор, который желтеет лишь при разбавлении. Возникновение цветности связано с реакциями по схеме [Fe(OH2)s] 5= [Fe(OH2)50H] + Н-5= [Fe(OH2)4(OHs)] -f 2Н-, т. е. с зж меной в непосредственном окружении Fe + молекул воды на легче деформируемые ионы ОН. Для констант кислотной диссоциации иона Fe- даются значения Ki = = 6 10-3, и/С2 = 5 lO-t. [c.162]

Но основное уже известно. Мы могли бы сейчас ответить сэру Уолтеру Ралею, почему кровь красная, а трава зеленая. Этих тайн не существует больше. Цвет определяется состоянием электронов в молекуле соединения. Любое проявление цветности весьма точно и гармонично укладывается в представления квантовомеханической теории фотоны, падающие в потоке света, взаимодействуют с электронами в молекуле, возбуждают их и вызывают цвет. В простом веществе для появления цвета важно состояние электронов отдельных атомов. В кристаллах — пространственное расположение, химическая связь и изменяющееся при этом положение энергетических электронных уровней. В соединениях неорганических главную роль играет поляризация ионов, приводящая к ионному распределению электронной плотности по сравнению с состоянием электронной оболочки отдельных атомов. В органических молекулах основное значение имеет система химических связей, создающая ансамбль электронов, в котором роль первой скрипки отводится п-электронам. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология