Kodėl skirtingų junginių matomos emisijos turi spalvas?

Įvairių junginių matomos spinduliuotės spalvos yra skirtingos dėl tam tikro bangos ilgio šviesos sugerties ir spinduliavimo. Šis reiškinys kyla dėl elektroninės junginių struktūros ir molekulinės sudėties. Štai paaiškinimas:

1. Elektroniniai perėjimai :Kai junginys yra veikiamas šviesos, jo elektronai gali sugerti energiją iš tam tikrų bangų ilgių ir susijaudinti iki aukštesnių energijos lygių. Energijos skirtumas tarp pagrindinės būsenos ir sužadintos būsenos lemia sugertos šviesos bangos ilgį.

2. Chromoforai :Molekulėje esančios atomų grupės, atsakingos už šviesos sugėrimą ir dėl to, kad junginys atrodo spalvotas, vadinamos chromoforais. Šie chromoforai paprastai susideda iš konjuguotų dvigubų jungčių, aromatinių žiedų arba tam tikrų metalų jonų.

3. Matomas spektras :Matomas šviesos spektras apima bangų ilgių diapazoną, kurį žmonės gali suvokti, nuo maždaug 400 nm (violetinė) iki 700 nm (raudona). Junginiai sugeria šviesą tam tikru bangos ilgiu matomame spektre, todėl gaunamos skirtingos spalvos.

4. Spalvų suvokimas :spalva, kurią mes suvokiame, papildo spalvą, kurią sugeria junginys. Pavyzdžiui, junginys, kuris stipriai sugeria mėlyną šviesą, bus geltonas, nes geltona yra mėlyną papildanti spalva.

5. Koncentracija :Junginio koncentracija taip pat turi įtakos spalvos intensyvumui. Esant didesnei koncentracijai, yra daugiau molekulių, kurios sugeria šviesą, todėl spalva tampa gilesnė ir intensyvesnė.

6. Struktūriniai variantai :Nežymūs junginio molekulinės struktūros svyravimai gali pakeisti jo elektronų energijos lygius, todėl pasikeis sugertos šviesos bangos ilgiai. Dėl to panašios cheminės sudėties junginiai gali turėti skirtingas spalvas.

Pavyzdžiui:

- Beta karotinas, junginys, esantis morkose, sugeria mėlyną ir žalią šviesą, todėl jam būdinga oranžinė geltona spalva.

- Chlorofilas, pigmentas, atsakingas už fotosintezę augaluose, sugeria raudoną ir mėlyną šviesą, atrodo žalia.

- Kobalto chloridas, junginys, naudojamas kaip drėgmės indikatorius, pasižymi įvairiomis spalvomis, tokiomis kaip mėlyna (sausa), rožinė (hidratuota) ir violetinė (vidutinis hidratacijos lygis) dėl jo molekulinės struktūros ir hidratacijos būklės pokyčių.

Todėl spalvos, stebimos matomoje skirtingų junginių emisijoje, atsiranda dėl selektyvios junginio elektronų ir jų specifinių molekulinių struktūrų šviesos sugerties ir spinduliavimo. Dėl šios šviesos ir molekulinių savybių sąveikos atsiranda įvairių spalvų, kurias matome aplinkiniame pasaulyje.