酸化還元、色素に関する質問

質問

どうしても聞きたいことがありましてメールいたしました。
二つ質問がありまして、一つは、酸化還元に関することなのですが、物質の酸化されやすさ、還元されやすさの指標としまして酸化還元電位、また、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの値があると思いますが、それ以外には物質の酸化されやすさ、還元されやすさの指標は存在しないのでしょうか。もしよろしければ教えていただければと思いますのでよろしくお願いいたします。
もう一つなのですが、色に関することなのですが、物質は可視光線の吸収、反射により色を呈していると勉強したのですが、色を出すものには二重結合を多く有するものが多いように思われます。そこで疑問なのですが、色を呈する物質は還元されやすいものが多いなどの特殊な物性を示すものが多いのでしょうか。お忙しいとは思いますが、ご回答いただけたら助かります。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

電子軌道のエネルギー準位は空の状態と電子が入った状態で変わりますから、単純にはいきませんが、ＬＵＭＯに電子が入った状態でのエネルギー準位と元の状態の差が酸化還元電位と考えていいでしょう。
ＨＯＭＯ/ＬＵＭＯのエネルギー差が小さければ着色します(禁制遷移でなければ)。π結合はσ結合より結合力が少さいので、結合性電子軌道と反結合性電子軌道のエネルギー差が少なくなり、着色しやすくなります。着色する物質はＨＯＭＯ/ＬＵＭＯのエネルギー差が小さいので、酸化還元しやすい傾向にあります。色でエネルギー差が分かるので、酸化還元しやすい色というのが出てきます。屋外のポスターでも色あせて残りやすい色と残りにくい色がありますね。

お礼

ご回答いただき誠にありがとうございます。大変助かりました。私の中にありました疑問が一本に繋がった感じでこの上ない幸せです。ご回答いただきましたmori様には心からお礼申し上げます。
ところで、mori様からのご回答で勉強させていただく中、酸化還元しやすい色というフレーズがありました。どのような色がそのような物性を示すのでしょうか。もしよろしければ教えていただけないでしょうか。また、酸化還元電位は何Vから酸化還元されやすい物性を示すなどの指標は存在するのでしょうか。お忙しいとは存知ますがご回答いただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

回答No.2

noname#230359

色と酸化還元電位は相関しているかもしれませんが、直接はかかわっていません。エネルギー準位の低い電子に光を当てると、エネルギー準位の高い空の電子軌道に励起します。このときは出て行った電子軌道が空になるのでイオンではありません。励起分子とイオン状態とでエネルギー差があるので直接かかわっていませんが、空の電子軌道が比較的低い位置にあることが同じなら、ある程度相関しているはずです。
色と波長はエネルギーで直接関連付けられますが、だから何色が酸化還元し易いかとも一概には言えないと思います。混乱させるようなことを発言してしまって申し訳ありません。

お礼

ありがとうございました。大変参考になりました。mori様には、お忙しい中二度にわたりご回答いただきまして、心よりお礼申し上げます。誠にありがとうございました。