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금속염, 무기색의 원리

- 유기 색소의 원리

  

원자나 분자의 에너지는 특정한 값만 가질 수 있도록 양자화(quantized) 되어 있다.
그리고 낮은 에너지 상태에 있는 원자나 분자는 높은 에너지 상태(들뜬 상태)와의 에너지 차이에 해당하는 파장의 빛을 받으면 이들 흡수하여 들뜨게 된다.

가시광선을 흡수하여 색을 띠는 화합물의 한 가지 유형은 전이금속(transition metal) 착화합물이다. 전이금속이란 철, 구리, 코발트, 니켈 등 주기율표의 가운데에 있는 금속들을 말하는 것이고, 이런 전이금속 이온을 다른 이온이나 분자들이 둘러싸 결합한 화합물을 착화합물이라고 한다.
전이금속 이온의 외곽에 있는 d-전자가 가질 수 있는 에너지 값은 착화합물이 되면 이온 단독 상태일 때와는 달리 갈라지게 된다. 갈라진 에너지 값의 간격은 가시광선이 가진 에너지와 비슷하게 된다. 그래서 전이금속의 착화합물은 특정한 가시광선을 흡수할 수 있는 것이다. 전이금속의 착화합물의 종류에 따라서 흡수하는 가시광선의 파장이 달라진다. 따라서 전이금속의 착화합물은 다양한 색을 내게 된다.