氯化铵晶体是白色还是无色

氯化铵晶体是白色还是无色 氯化铵晶体是白色还是无色 河南省濮阳市油田第二高级中学 武圣君 氯化铵晶体究竟是白色还是无色，各种教材说法不一。教学中，对这一问题的认识也不尽相同。那么，对氯化铵晶体颜色不同描述的原因是什么呢, 事实上颜色是大脑对投射在视网膜上不同性质光线进行辨认的结果。当物质选择地吸收了白光中某种波长的光时，就会呈现出与之互补的那种光的颜色。如高锰酸钾溶液吸收绿色光，呈现的是绿色光的互补色光——紫红色。当可见光照射到物体上，反射的光是各种不同波长的光以适当比例混合的光时，或者进入我们视网膜的是两种互补色光的混合光时，我们感觉到的则是白光或白色。如果入射光全被通过，而不被吸收或反射，则物质无色而透明。 物质之所以有选择地吸收不同波长的光，决定于该物质的内部结构。当物 构成物质的元素的原子中质在光源(太阳光或其他光源)提供的能量作用下， 的电子，发生了电子从基态到激发态，又从激发态恢复到基态的跃迁，会有选择性地吸收或发射其特定的光波，从而显示其特有颜色。若价电子不能吸收可见光的能量而跃迁到高能级，这种物质就不显色。 量子力学的计算结果也表明，构成氯化铵晶体的氯离子的最外层上8个电子所处的状态是比较稳定的，它的基态与激发态的能差较大，可见光的能量不 ?足以使其激发，不易吸收可见光的辐射能量，光子可以完全透过，故均显无Cl +色。NH离子是正四面体结构的原子团，4个氢原子对称地排列于氮 原子的周围4 ，氢原子和氮原子均通过共用电子对结合成稳定构型，且它的半径和性质都与++K离子相近。由显色机理可知NH4为无色。因为铵根离子和氯离子所带电荷较少，相互极化作用较弱，变形性较小，所以二者结合成的离子晶体，应为无色透明的晶体。 [1]根据能带理论，由铵根离子和氯离子构成的离子晶体只有满带和空带，而且能量最高的满带和能量最低的空带之间的禁带很宽，晶体相应的能量间隙为E>5eV。在可见光范围内，光子能量为2电子伏量级。在一般条件的激发0 下，满带中的电子不能跃入空带，故氯化铵晶体应是无色透明的。 既然氯化铵晶体是无色透明的，为什么我们通常看到的氯化铵又是白色的 1 呢,这是因为块状的无色透明物质，一经粉碎变成许多无色的微小晶体颗粒，它们的形状、大小不尽相同，且碎块之间夹杂着大量的空气，当光线照射到上面以后，经历了一系列的折射、反射的曲折、复杂的过程，不仅使反射光线的方向失去了规则，也使得透射光线的大部分被吸收，于是这堆颗粒失去了透明性，也就不再是无色的了。从颗粒表面反射出来的光虽然没有规则的方向，但它们具有原来入射光中的一切成分，所以你感觉到它们的颜色就是白色。在放大镜下看一片雪花和一粒食盐和白糖都是无色透明的，一旦大量地堆积在一起时会变成白色不透明的道理与此相同。 我们说一种物质通常是指纯净物，根据显色机理，纯晶体只能呈无色或有色，不应有白色的说法。在硫酸铵、碳酸铵、硝酸铵等铵盐中，因它们的阴离子是作为一个整体(离子内部原子间相互作用较大，组成结构紧密，对称性强的原子团)，变形性小，且其阴离子半径较大，所起的极化作用较小，可见光的能量不会使它们发生电子从基态到激发态的跃迁，因此，它们的铵盐晶体也应是无色透明的。 参考文献 1 任引哲，等. 物质的颜色与结构. 第一版. 北京:北京师范大学出版社，1991. 90 说明, 第11期——“教学-备课札记”栏目。 ,1,本文发表在《化学教学》1997年 ,2,曾被三家权威刊物转载。 2