Perché l'oro è giallo brillante ma la maggior parte degli altri metalli ha un colore argenteo?

Fondamentalmente, poiché l'oro ha una transizione elettronica (due diversi livelli il possono essere presenti elettroni) che corrisponde alle lunghezze d'onda della luce blu, quindi l'oro assorbe un po 'di blu e di conseguenza la luce riflessa appare gialla.

La maggior parte dei metalli non viene assorbita nel nostro campo visivo, quindi si comportano come specchi, riflettendo tutti i colori. Alcuni hanno transizioni di elettroni che possono assorbire i colori visibili … la mancanza di quelli nella luce riflessa è ciò che dà loro il loro colore.

Si scopre che la chimica dettagliata di questo ti porta in un'orribile tana di coniglio di correzione della meccanica quantistica per gli effetti relativistici degli elettroni in movimento. Diventa disordinato in fretta.

I materiali raramente riflettono tutte le lunghezze d'onda (colori) della luce allo stesso modo . In oro, c'è un improvviso calo una volta raggiunta la parte dello spettro che chiamiamo “blu”. Ciò significa che i colori nelle aree rosso e verde vengono riflessi, che combinati appaiono gialli. L'argento, ad esempio, cade in modo simile, ma il punto di caduta è al di fuori della gamma di luce visibile. Poiché la luce che possiamo vedere è una fetta molto stretta dello spettro, pochi metalli hanno una distribuzione così irregolare. Se potessimo vedere più spettro, apparirebbero più vari.

Perché la luce riflessa varia in un modo particolare è più complesso di quanto la mia comprensione della fisica possa spiegare.

Mentre c'è già una ottima risposta di primo livello per il lato chimico , c'è un altro componente che potrebbe essere una risposta di primo livello .

Nella domanda dichiari “la maggior parte degli altri metalli ha un colore argenteo”. Questa idea è probabilmente solo perché non hai lavorato con i metalli. Possono apparire metallici, il che include essere riflettenti, ma vari metalli coprono l'arcobaleno.

L'argento è solo “argenteo” se lucidato o tagliato di recente e altamente riflettente. Naturalmente può essere ovunque dal bianco al nero, ma può anche apparire come un verde chiaro o giallo. L'argento lucido è altamente riflettente, quasi bianco. Nel bene e nel male le persone generalmente associano specchi e riflettività con l'argento.

I colori elementari grezzi variano in base su come si raffreddano e si legano insieme. Le loro varie strutture reticolari chimiche danno luogo a colorazioni diverse. Il modo in cui i metalli sono finiti e ossidati sui loro strati esterni influisce anche sui colori che appaiono. Poiché i metalli si ossidano in diversi colori (i metalli sviluppano uno strato di ossidazione quasi istantaneamente nell'aria), i livelli di ossidazione possono dare un colore semitrasparente aggiuntivo oltre agli strati sottostanti.

Il ferro può sembrare riflettente come l'argento, ma il colore sottostante può generalmente essere dal bianco al nero e comunemente anche rosso, marrone, verde e blu. Con gli stati di ossidazione 11 e un mucchio di potenziali opzioni di legame, il ferro può apparire di qualsiasi colore dell'arcobaleno. Esempio da un'immagine di Wikipedia che mostra un arcobaleno di colori semplicemente cambiando la temperatura del metallo mentre i legami si formano e si raffreddano: immagine cliccabile

Il rame è stato menzionato da altri poster, i colori più comuni sono il rame e il verde, nessuno dei due è “argenteo”.

Il cobalto non è stato menzionato. Può apparire come un colore riflettente pallido che è un po 'argenteo, ma può anche apparire nero, blu, verde, rosso e persino rosa brillante. Il blu cobalto è stato usato nell'arte per millenni e il cobalto rosa è mescolato in un mucchio di pigmenti.

Il polonio ha nero, giallo, rosso e viola. Il sodio è più di un colore da bianco a giallo. Il litio diventa rossastro. Lo stagno è bianco, i nomi antichi per esso si traducono come “piombo bianco”. Ecc., Ecc.

I metalli possono essere riflettenti e sebbene sia facile associare “riflettenti” con “argenteo”, hanno molto più colore quando guardi più in profondità.

Relatività!

L'oro è un elemento più pesante degli altri metalli di “conio” (rame e argento ). Abbastanza pesante perché la relatività diventi un fattore.

Cosa significa? Gli elettroni vicino al centro di un atomo d'oro “si muovono” a velocità significative rispetto alla velocità della luce.

Ciò significa che gli elettroni vicini all'atomo vengono attratti. Gli elettroni si odiano a vicenda, quindi quando è affollato attorno al centro dell'atomo, spingono gli altri fuori più di quanto facciano gli atomi più leggeri. Questo cambia la spaziatura tra i gusci di elettroni, in termini di energia, dove gli elettroni vogliono restare.

Aggiungete a questo un altro effetto, che gli elettroni in “orbita” attorno ad un atomo hanno uno spin. Negli atomi pesanti, come l'oro, questo spin e lo spin dell'orbita si combinano in modi che gli elementi leggeri non così tanto. Anche questo cambia dove gli elettroni amano stare in giro, più che, diciamo, il litio. Pensa come se fossi un elettrone in una mensa scolastica, con così tanti posti a sedere a un tavolo, e se non sei abbastanza in gamba, non puoi sederti lì. Poiché l'oro è così “pesante” (protoni), avvicina alcuni tavoli e ne allontana altri, e cambia il numero di posti a sedere a quei tavoli in modi che i bambini non alla moda che non sono oro non possono fare.

Combinato, un pesante (molti protoni) fa sì che gli elettroni più vicini si muovano velocemente (rispetto alla velocità della luce ), e la miscelazione dello spin orbitale e dello spin intrinseco dell'elettrone, cambia il colore dell'atomo.

Cosa significa il colore di un atomo? Bene, è la luce che assorbe, rispetto a quella che passa. L'argento assorbe la luce che non è visibile, nello spettro ultravioletto. L'oro, perché è un cazzo di grasso, sposta quel colore verso lo spettro visibile e sembra giallo.

Possiamo prevedere in modo affidabile il colore di un materiale se conosciamo la sua forma chimica in modo sufficientemente dettagliato?