Hallo Udo Becker,
Da der Originalthread geschlossen wurde, mache ich einfach mal an dieser Stelle weiter:
Freie Elektronen können mit jeder Energie angeregt werden und
somit auch jede Farbe haben. In Verbindung mit Kationen sind
sie blau (z.B. im Natriumelektrid).Darf ich da eine Frage anschließen ?
Kochsalz in bestimmten Lagerstätten und Flussspat kann durch radioaktive :Bestrahlung blau werden. Flussspat auch grün oder schwarz. Da müssen sich :irgendwelche Fehlstellen bilden. Ist das die Frage beweglicher und anregbarer :Elektronen oder der Kationen ?
Theoretisch wäre es denkbar, dass es sich hier ebenfalls um die Farbe von Elektronen an Chlorid-Gitterplätzen handelt. Dazu müssten aus Chloridionen entstandene Chloratome durch das Gitter wandern und ihre Elektronen in der Chlorid-Gitterplätzen zurück lassen können. Bei einer Gitterkonstante von 562 pm und einem Atomradius von 99 pm würde mich das nicht sonderlich überraschen. Es gibt aber Beobachtungen, die dagegen sprechen:
Wenn tatsächlich bewegliche Chloratome entstehen, dann würden sie sich durch Diffusion im Kristall verteilen. Der Chlorgehalt würde dadurch in den blauen Bereichen ab- und im restlichen Kristall zunehmen, während der Natriumgehalt überall gleich bleibt. In dem Fall müsste die wässrige Lösung des blauen Bereiches basich reagieren. Tatsächlich ist sie aber genauso neutral wie eine gewöhnliche Kochsalzlösung. Das spricht dafür, dass Natrium und Chlor auch in blauem Steinsalz brav an ihren Gitterplätzen sitzen.
Deshalb wird die blaue Färbung üblicherweise auf Lichtabsorption durch Natriumatome zurückgeführt. Bei deren Entstehung müssen frei bewegliche Elektronen beteiligt sein. Würden nur benachbarte Ionen ihre Ladung austauschen, würden sie sehr schnell wieder zu Ionen zurück reagieren. Also müssen die Atome räumlich voneinander getrennt sein. Wenn sie selbst nicht durch den Kristall wandern können, müssen die Elektronen diese Aufgabe übernehmen. Das ist durchaus plausibel, weil die Energie der anregenden Strahlung größer sein wird, als für das Herauslösen eines Elektron aus einem Chloridion nötig wäre. Der Energieüberschuss lässt das Elektron dann durch den Kristall flitzen. Kommt ihm dabei ein Natriumion in die Quere, dann wird dieses zu einem Natriumatom reduziert.
Aber obwohl mit Natriumdampf behandeltes Kochsalz dieselbe Färbung zeigt, wie blaues Steinsalz, kann fein verteiltes Natrium nicht die einzige Antwort sein. Ich habe gelesen, dass die Färbung richtungsabhängig ist. Das bedeutet, dass die Färbung zumindest teilweise auf die Struktur und nicht auf die chemische Zusammensetzung zurückzuführen ist. Wie die zugrundeliegenden Gitterfehler genau aussehen und ob dabei die Natrium- oder Chlorid-Defekte entscheidend sind, kann ich allerdings nicht einmal raten.
