「すごい！色が変わった！」
奏が試験管を振った。青い溶液が緑に変わった。
ミリアが説明した。「配位子が変わったから」
「配位子？」
「金属イオンの周りに結合する分子やイオン」
零が図を描いた。「銅イオンCu²⁺を中心に、六つの配位子が囲む」
「この銅錯体の色は？」
「配位子次第。水なら青、アンモニアなら濃青、塩化物イオンなら緑」
奏が驚いた。「同じ銅なのに？」
「周りの環境で色が変わる。それが錯体の面白さ」
ミリアが別の試薬を加えた。溶液がさらに変化する。
「なんで色が出るの？」
零が説明した。「d軌道の電子遷移」
「d軌道？」
「遷移金属特有の電子軌道。五つのd軌道がある」
「五つ？」
「dxy, dyz, dzx, dx²-y², dz²。形が違う」
ミリアが模型を見せた。複雑な形の軌道。
「配位子が近づくと、これらの軌道のエネルギーが分裂する」
「分裂？」
「元々同じエネルギーだったのが、配位子の影響で差が生まれる」
零が図を描いた。「八面体配位の場合、二つのグループに分かれる」
「eg軌道とt2g軌道」
奏が混乱した。「難しい…」
「簡単に言うと」ミリアが助けた。「配位子との距離で、エネルギーが変わる」
「配位子に近い軌道ほど、エネルギーが高くなる」
「反発するから？」
「そう。電子同士が反発する」
零が続けた。「この分裂の幅が、色を決める」
「どうやって？」
「光を吸収して、低いエネルギーの軌道から高い軌道へ電子が遷移する」
「その吸収された光の色の補色が、見える色」
奏が理解し始めた。「赤い光を吸収したら、緑に見える？」
「正確。吸収と見える色は補色関係」
ミリアが色環を見せた。「反対側の色が補色」
「だから、銅錯体は青や緑なんだ」
零が補足した。「配位子が変わると、分裂の幅が変わる」
「分光化学系列？」
「そう。I⁻ < Br⁻ < Cl⁻ < F⁻ < H₂O < NH₃ < CN⁻」
「右ほど強い配位子。分裂が大きい」
奏が実験した。「じゃあ、アンモニアを加えたら？」
ミリアが手伝った。数滴垂らす。色が濃くなった。
「分裂が大きくなって、吸収する光の波長が変わった」
零が詳しく説明した。「分裂が大きいと、高エネルギーの光を吸収する」
「短波長の光？」
「そう。紫外線に近い。だから見える色も変わる」
奏が感動した。「配位子を変えるだけで、虹色作れる？」
「理論上は可能」ミリアが微笑んだ。
零が鉄錯体を作った。「Fe³⁺にチオシアン酸イオンを加えると？」
血のような赤。
「血赤色！」
「この色を検出反応に使う」
奏が質問した。「生物の色も、錯体？」
「ヘモグロビンは鉄錯体」ミリアが答えた。
「血が赤いのは、鉄のd電子遷移」
「クロロフィルはマグネシウム錯体」
「植物が緑なのも？」
「そう。配位子と金属の組み合わせが、色を生む」
零が静かに言った。「色は、電子の物語」
奏がノートに書いた。「錯体の色が変わる瞬間」
「化学が見える瞬間」
三人は色とりどりの試験管を並べた。d軌道の電子が踊る。配位子が変わるたびに、色が生まれる。錯体の色は、今日も変わり続ける。