物质颜色和构造关系的研究
摘要：物质的颜色和其化学构造有着亲密的相关性。从原子构造理论的角度，分析了金属、非金属元素和化合物和共价健有机化合物的构造,归纳出了各种物质的构造和颜色之间的相关规律。
关键词：构造；颜色；基态;激发态
1 金属光泽。但由于其构造的复杂和晶体中化学键的稳定,它吸收了全部白光后,在红外光区反射,所以我们观察到的当然是黑色。
总之，绝大多数非金属单质的颜色，就是由于核外电子排布的不同,原子半径的大小不同,电离能的大小不同，因此在分子或晶体中,成键电子受核的引力不同，或者说成键轨道的稳定性不同，所以对可见光的辐射产生不同的反响，从面呈现不同的颜色.[3] [J].中国搪瓷,2000,.21（2）:18
金属单质的颜色
在100多种元素中,约有4/5是金属。金属晶体内部存在着较多的自由电子. 当光线投射到金属外表上时，自由电子吸收所有频率的光，然后又发出各种频率的光，这就使绝大多数金属呈现出钢灰色和银白色的金属光泽. 但少数金属对某种波长的光吸收程度较大，就有特定的颜色。如：
ⅠB中铜原子的4s和3d轨道间能级差较低，，应该是银白色，但金原子轨道大幅收缩，6s和5d轨道间能级差减小,可以吸收可见光中一些蓝紫光，所以金看上去是黄色的。
3 化合物的颜色和构造的关系
化合物大致可以分为两类：第一类是离子化合物，第二类是有机化合物。
3。1 离子化合物的颜色和构造的关系
离子化合物由阳离子和阴离子构成,假设阳离子是由主族元素的金属阳离子,一般来说，由于它们具有8、18或18+2的电子外壳的稳定构造，所以价电子难以激发，—、OH-等离子虽含有π键，激发组成π键的电子虽需要的能量较低，但是吸收的光波仍在紫外区，所以无色。[4] [J].消费导刊,2007,11:219
过渡元素的阳离子中大多数d轨道上有未成对的单电子,这些单电子的激发态和基态的能量相差不大,一般较容易被激发。因此这类离子往往有颜色，以第四周期为例,见下表：
过渡元素低氧化态离子中单电子数和水合离子的颜色[5] 王玉湘,[M].北京:北京师范大学出版社,1991,68
离子
Sc3+
Ti3+
V2+
V3+
Cr3+
Mn2+
Fe2+
Co2+
Ni2+
Cu+
Cu2+
Zn2+
成单d电子数
0
1
3
2
3
5
4
3
2
0
1
0
颜色
无
紫红
紫
绿
蓝紫
肉红
浅绿
粉红
果绿
无
蓝
无
对于过渡元素高氧化态金属形成的阴离子往往有颜色，如MnO4-（紫)、TcO4-(黄）、CrO42—（黄）等，它们之所以有颜色主要是因为高氧化态金属的极化力较强，金属和氧之间存在较强的极化效应，从而使氧离子的电子容易吸收部分可见光而呈现颜色。
假设构成离子化合物的阴阳离子都是无色的话，在互相作用之后反而有颜色，那么这种颜色往往是由于离子极化所造成的。对于极化作用非常强的阳离子而言，阴离子的变形性越大，:由于Zn2+、Cd2
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