COLORES PIGMENTO (MOLÉCULAS INORGÁNICAS) Y MATERIALES INORGÁNICOS

Si se trata de un material metálico, dichos átomos presentan una estructura reticular y la interacción luz-materia provoca globalmente saltos hacia  estados de energía más excitados de la red. Como dicha red se conforma con una cantidad enorme de átomos, sus niveles de energía se agrupan casi siempre en bandas (el número de orbitales de valencia es tan grande y la diferencia de energía entre cada uno de ellos tan pequeña que se puede considerar que los niveles de energía forman esas bandas continuas en vez de niveles de energía separados). En el caso de materiales semiconductores o aislantes (como, por ejemplo, vidrio,  silicio, óxidos, nitruros, y, mas en general, casi todos los minerales), teniendo en cuenta que algunos intervalos de energía no contienen orbitales, quedan "gaps" energéticos o bandas prohibidas entre diferentes bandas de energía permitidas. En cambio, en la mayoría de metales puros las bandas se superponen y lo más habitual es que pueda haber reflexión en todas las longitudes de onda.

La figura adjunta esquematiza una distribución típica de bandas de un semiconductor. La de un metal puro sería bastante similar, pero con una bandas de conducción semillenas en lugar de la banda prohibida que define a los semiconductores y aislantes.

A partir de aquí, el color y el brillo de algunos metales puros y conductores, como el oro, la pirita, la plata, el cobre, etc. se debe justamente a transiciones de electrones entre bandas, cuyas energías, como acabamos de decir, se superponen. 

También en varios minerales, formados mayormente por materiales semiconductores o aislantes, lo que domina la producción de color son impurezas de metales puros (pequeñas cantidades de estos metales que impregnan al mineral). Así, por ejemplo, el color azul del zafiro (imagen adjunta, arriba a la izquierda) se debe a transiciones de electrones entre impurezas de titanio y de hierro, el color rojo del rubí (imagen adjunta, arriba a la derecha.), se debe a impurezas de cromo, el color verde azulado  de la esmeralda  (imagen adjunta, debajo) se debe a impurezas de cromo y, en ocasiones, de vanadio, etc. Este mismo proceso de transiciones electrónicas da lugar también, por ejemplo, al color azul al lapislazuli, el color verde a la amazonita, el negro-grisáceo a la magnetita, etc.

En cambio, hay otros muchos minerales, provistos generalmente de metales semiconductores, cuyos colores se deben a transiciones entre bandas separadas (ya que, como hemos dicho, un semiconductor se caracteriza precisamente por la existencia de "gaps" energéticos entre las bandas de energía permitidas). Un ejemplo de ello es el color rojo intenso del sulfuro de mercurio, que impregna al cinabrio, también llamado bermellón debido a que, como puede verse en la fotografía adjunta, muestra de manera exuberante esta tonalidad

Además de la transferencia de cargas, entre las moléculas inorgánicas del medio natural también hay bastantes, cuyos estados de energía más o menos excitados a los que pueden saltar cuando son iluminadas, se corresponden con estados vibracionales y/o rotacionales diferentes de esas moléculas. Los estados de vibración y/o de rotación de los enlaces entre los átomos que forman tales moléculas están cuantizados, de modo que siempre que hay un cambio entre dos niveles de energía, se absorbe/emite radiación; da igual que estos niveles sean atómicos, moleculares o de una red de moléculas. En general los saltos entre estados vibracionales o rotacionales dan lugar a emisión de luz que no son visibles al ojo humano, con algunas excepciones. Una de ellas, es el hielo glacial que genera de este modo su espectacular color azul.

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