滕氏蓝与普鲁士蓝的化学本质
2025/07/26·StepFun can make mistakes, check important info.
来源
普鲁士蓝和滕氏蓝的区别
1. 普鲁士蓝:普鲁士蓝的颜色较滕氏蓝略深一些,为深蓝色。2. 滕氏蓝:滕氏蓝的颜色较普鲁士蓝略浅一些,为暗蓝色。
普鲁士蓝和滕氏蓝区别
但是普鲁士蓝和滕氏蓝虽然结构相同,普鲁士蓝的颜色总是较滕氏蓝略深一些。经过两种物质的穆斯堡尔谱比较,其电子结构略有差异,这是造成颜色的差别的主要原因。根据晶体场理论,在TB中存在有Fe 2+与邻近[Fe 2(CN)6]3-之间的电子跃迁,这种跃迁也需要一定的能量,而在PB中并无这种跃迁。因此,这就决定了供电子跃迁所需要的能量大,所吸收的光的波长就短,化合物的颜色就浅,这就是为什么滕氏蓝的颜色总是要比普鲁士蓝
思考过程
嗯,用户问的是滕氏蓝和普鲁士蓝到底是不是同一种东西。这个问题看起来简单,但其实涉及到化学物质命名和结构的问题,需要仔细分析。
从搜索结果来看,不同来源的信息有点矛盾。比如有几个网页38都提到两者化学式相同,结构也一致,但颜色有深浅差异;但另外的网页24却写着化学式不同(普鲁士蓝Fe4[Fe(CN)6]3 vs 滕氏蓝Fe3[Fe(CN)6]2)。这个矛盾需要解决。
我记得在配位化学中,这两种蓝色沉淀长期存在命名混淆。仔细看那些说两者相同的资料38,都明确提到通过X射线、穆斯堡尔谱等现代分析方法证实了它们的结构一致性,差异主要在电子构型导致颜色深浅不同。而那些说化学式不同的资料24更像是早期或简化版的教学表述。
用户可能是在学习化学或艺术史(毕竟普鲁士蓝是重要颜料)时遇到了这个经典争议。ta真正需要的应该是清晰的学术结论而非纠结表面差异。考虑到应用场景,应该强调“本质相同但命名来源不同”这个点——普鲁士蓝因发源地得名,滕氏蓝则源于发现者Turnbull,就像同一种化合物有不同商品名一样。
不过要注意安全提示:所有资料都提到它们含氰基结构,虽然现代高纯度样品在控制条件下使用是安全的4,但还是要提醒用户注意化学安全。
滕氏蓝和普鲁士蓝本质上属于同一种物质,但存在命名和制备来源的差异,具体分析如下:
1. 化学组成与结构的一致性
从化学式和配位结构来看,两者核心一致:
- 化学式可统一表示为空间网状结构的 \ceFeII−FeIII−(CN)6 复合物(不严格区分“内外界价态”时,简化表述为 \ceKFe[Fe(CN)6] 类形式)。
- 通过 X射线、磁化率、光电子能谱、穆斯堡尔谱 等现代分析技术测定,两者具有相同的络合结构:三价铁(\ceFeIII)与二价铁(\ceFeII)以氰根(\ceCN−)为桥,交替连接形成空间网状结构,蓝色的显色源于 \ceFeII 与 \ceFeIII 之间的电荷跃迁。
2. 差异点:制备来源与颜色深浅
尽管核心结构一致,但历史命名、制备反应及颜色深浅存在区别:
- 制备来源不同:
- 普鲁士蓝:由 \ceFe2+ 与 \ce[Fe(CN)6]4−(黄血盐,如 \ceK4[Fe(CN)6])反应生成,即 \ceFe2++[Fe(CN)6]4−−>[沉淀]普鲁士蓝。
- 滕氏蓝:由 \ceFe3+ 与 \ce[Fe(CN)6]3−(赤血盐,如 \ceK3[Fe(CN)6])反应生成,即 \ceFe3++[Fe(CN)6]3−−>[沉淀]滕氏蓝。
- 颜色深浅不同:
普鲁士蓝颜色更深(深蓝色),滕氏蓝颜色更浅(暗蓝色)。差异源于 电子结构的细微差别:普鲁士蓝中存在 \ceFe2+ 与邻近 \ce[FeII(CN)6]3− 的电子跃迁,需吸收更长波长的光,导致颜色更深;而滕氏蓝无此类跃迁,吸收光波长更短,颜色更浅。
3. 命名逻辑的本质
两者命名的差异是历史与学术传统的结果:
- 普鲁士蓝(Prussian Blue):因最早在德国普鲁士地区被发现和应用而得名;
- 滕氏蓝(Turnbull’s Blue):因研究者Turnbull的贡献(或早期实验关联)而得名。
本质上是同一种物质的两种不同命名,类似“一个化合物的不同商品名”,其化学本质与核心结构无差别。
综上,滕氏蓝和普鲁士蓝是同一种物质,差异主要体现在命名习惯、制备反应路径及由此引发的颜色深浅变化上。 381