金属の中で、金と銅だけが色つきなのは、なぜですか？

質問

素朴な質問ですが…
私の知る限り、単体としての金属では、金は黄色(黄金色)、銅は赤色ですが、それ以外に色の付いた金属はないようです。
他の金属は単体では、光沢の強さや明るさに違いはあっても、すべて無色(銀色、灰色)ですよね。
これはどういう違いからくるものなのでしょう？
もちろん、金と銅はそれぞれ、黄と赤の波長の光を選択的に反射し、他の金属は全ての波長の光を均等に反射するからというのはわかりますが、金と銅には、他の金属とは違う特別な化学的、あるいは物理的性質があるからだと思うのです。
それは、どういった違いによるものでしょうか？周期律表を眺めてみても、わかりませんでした。

また、もしも金と銅以外にも、単体で色の付いた金属がありましたら、教えてください。レアメタル、レアアースや超ウラン元素でも構いません。

回答No.3

Tacosan · ベストアンサー

まず, 銅と銀では反射する波長が違います. んでその傾向を金につなげると, 本来金は無色 (というか銀色) になるはずです.

ところが, 原子核が大きくなると電子のエネルギーも増大し, 次第に相対論的効果が無視できなくなります. そして, 金ではその効果が大きいため上の傾向にもかかわらず金色になっています.

ということだったかな.

ちなみに水銀が常温で液体なのも同じく相対論的効果で説明されてたような.

お礼

回答、ありがとうございました。
お礼が遅れて申し訳ありません。
原子核が大きいほど特別な性質が現れてくるのですね。
すると、超ウラン元素の金属の中には、色の付いたものがあるのでしょうか？

回答No.2

masudaya

膜をつけると色つけられるようですが,
どうも結晶になったときの格子間隔などが効いているようです.
物理が得意であれば,ずばりに近い内容が添付URLにあります.

参考URL：

http://home.sato-gallery.com/education/busseikougaku/bk2006.html

お礼

回答、ありがとうございました。
残念ながら、物理は得意ではないようで、ご紹介いただいた講義資料、拝見しましたが、高度な数式が多く、ほとんど理解できませんでした。
私なりに読み取ったところでは、金と銅に比べて、銀では可視領域の全ての波長で反射率100%なので色が付かないようですね。
ご指摘の格子間隔などについては、数式を理解すると見えてくるのですか？
そてにしても、金と銅だけがその格子間隔が違ってるのななぜでしょうか？
特に、金、銀、銅は周期律表で同じIB族ですから性質は似ているはずで、金と銅が色つきなら銀も色が付いてもいいような気がするのですが。

回答No.1

ok-ito

確かに、おもしろいですね！

気になったので調べてみました。
参照URLを貼っておきます。
勉強になりました、ありがとうございますm(__)m

参考URL：

http://home.sato-gallery.com/education/kouza/metal_color_seminar.pdf

お礼

わざわざ調べていただきまして、ありがとうございます。
紹介いただいた文献、興味深く拝見しました。
…と言いたかったのですが、ハイグレードすぎてあまりついて行けませんでした。(撃沈)
私なりに、読み取ったところでは、やはり金、銅は特定の波長を選択的に反射するが、銀は可視光すべての波長領域で等しく反射するため、色が付かないということですね。
でも、なぜ金と銅だけが特定の波長を択的に反射するのかという疑問は残りました。