奇怪的颜色暴露了f电子共价效应

对非典型颜色晶体的研究为锕系钨酸盐的电子结构和键合特性提供了基本的见解。与预期相反，5f轨道对这些材料的颜色没有影响。

了解过渡金属配合物的颜色是本科生化学课程的主要内容。配体及其在金属周围的排列决定了这些配合物的颜色。锕系化合物的类似知识比较落后。这些元素中有许多是非常不稳定的，自然界中没有，这意味着研究它们及其化合物只能在专门的设施中进行小规模的研究。然而，最近在技术和理论方面的进步已经看到锕系化学领域开始迎头赶上。

除了这些努力，还有一个由托马斯Albrecht-Schmitt美国佛罗里达州立大学的教授尼古拉Lanata丹麦奥胡斯大学的一名研究人员利用简单的水热方法合成了含有钚或镅的钨酸盐化合物。他们原以为钨酸钚是紫色的，就像其他钚配合物一样，但结果是暗红色的。类似地，镅配合物通常是粉红色或黄色，而钨酸镅是橙色的。这些意想不到的颜色使研究人员对材料的电子结构进行了更深入的研究。

Albrecht-Schmitt说，虽然过渡金属的颜色有很多变化，但镧系络合物的颜色往往保持不变，因为它们来自于f轨道之间的转变，而f轨道与配体无关。锕系元素介于这两个极端之间。有了这些元素，就会有多种因素在起作用，从而影响粘结和颜色。“每个人都认为这些化合物中最大的因素是自旋-轨道耦合。但在这些化合物中，我们发现，实际上，5f轨道杂化的能量大于自旋-轨道耦合的能量。在相似的能量尺度上有如此多的特征，很澳门万博公司难做出预测，因为你不知道哪一个会胜出。研究人员得出结论，钨原子上的5d轨道对颜色的影响最大。

史蒂夫Liddle他是英国曼彻斯特大学锕系化学专家，对研究结果印象深刻。他解释说锕系元素传统上被认为是元素周期表中一个“无法无天”的区域。这是由于缺乏足够的数据来建立牢固的规则:“你可以预测事情，但除非你做过这样的研究，否则你永远不会真正知道。像这样的研究正在解决这一领域的知识短缺，并试图将其带到周期表的其他部分。”