Zašto različiti spojevi imaju boje u vidljivim emisijama?

Različiti spojevi pokazuju različite boje u vidljivim emisijama zbog apsorpcije i emisije svjetlosti na određenim valnim duljinama. Ovaj fenomen proizlazi iz elektronske strukture i molekularnog sastava spojeva. Evo objašnjenja:

1. Elektronički prijelazi :Kada je spoj izložen svjetlu, njegovi elektroni mogu apsorbirati energiju određenih valnih duljina i pobuditi se na više razine energije. Razlika energije između osnovnog i pobuđenog stanja određuje valnu duljinu svjetlosti koja se apsorbira.

2. Kromofori :Grupe atoma unutar molekule koje su odgovorne za apsorpciju svjetlosti i uzrokuju da spoj izgleda obojeno nazivaju se kromofori. Ovi kromofori obično se sastoje od konjugiranih dvostrukih veza, aromatskih prstenova ili određenih metalnih iona.

3. Vidljivi spektar :Vidljivi spektar svjetlosti obuhvaća raspon valnih duljina koje ljudi mogu percipirati, od približno 400 nm (ljubičasta) do 700 nm (crvena). Spojevi apsorbiraju svjetlost na određenim valnim duljinama unutar vidljivog spektra, što rezultira različitim bojama.

4. Percepcija boja :Boja koju opažamo je komplementarna boji koju apsorbira spoj. Na primjer, spoj koji snažno apsorbira plavo svjetlo će izgledati žuto jer je žuta boja komplementarna plavoj.

5. Koncentracija :Koncentracija spoja također igra ulogu u intenzitetu boje. Pri višim koncentracijama prisutno je više molekula koje apsorbiraju svjetlost, što rezultira dubljom, intenzivnijom bojom.

6. Strukturalne varijacije :Male varijacije u molekularnoj strukturi spoja mogu promijeniti energetske razine njegovih elektrona, što dovodi do promjena u valnim duljinama apsorbirane svjetlosti. To može rezultirati različitim bojama za spojeve sličnog kemijskog sastava.

Na primjer:

- Beta-karoten, spoj koji se nalazi u mrkvi, apsorbira plavu i zelenu svjetlost, što rezultira njenom karakterističnom narančasto-žutom bojom.

- Klorofil, pigment odgovoran za fotosintezu u biljkama, apsorbira crvenu i plavu svjetlost, izgledajući zeleno.

- Kobalt klorid, spoj koji se koristi kao indikator vlažnosti, pokazuje različite boje poput plave (suho), ružičaste (hidratiziran) i ljubičaste (srednje razine hidratacije) zbog promjena u svojoj molekularnoj strukturi i stanju hidratacije.

Stoga, boje opažene u vidljivim emisijama iz različitih spojeva proizlaze iz selektivne apsorpcije i emisije svjetlosti od strane elektrona spoja i njihovih specifičnih molekularnih struktura. Ova međuigra svjetlosti i molekularnih svojstava stvara različite boje koje vidimo u svijetu oko nas.