顏色產(chǎn)生的本質(zhì)是因為吸光,一般有兩種情況,一種是含有金屬離子,如Fe,Cu等,本身的電子結(jié)構(gòu)就能吸光;一種是Π的離域,共軛效應越強,需要的能量越小,越容易吸收可見光。按照光的能量排序,紅橙黃綠青藍紫,紫光能量最大。按照補色理論:
從這個圖中可以看到,如果物質(zhì)顏色是綠色/藍綠色/藍色/紫色等,說明吸收的是紅色,共軛效應很強;如果是黃色或者橙色,說明吸收的是紫光或者藍紫光,共軛效應比較弱。大部分物質(zhì)吸收的都是紫外光才能發(fā)生分子躍遷,因此是不會顯示顏色的。顯示出顏色的,一般都是有一定的共軛效應。
共軛效應與分子量沒有絕對關(guān)系,只是跟分子的共軛基團有關(guān)系,比如雙鍵、羰基、偶氮、硝基、亞硝基、醌類、磺酸基等,這些基團都有不飽和雙鍵或者孤對電子。另外 一些助色(給電子基團)如-Cl,-OR等,可以增加吸光的概率。
舉個例子,硝基苯無色,鄰氯硝基苯就是黃色。鄰氯硝基苯的分子很小,但也可以有顏色,因為硝基有一個雙鍵+孤對電子,與苯環(huán)形成超共軛,再加上氯的供電作用,就容易吸光。