Pourquoi est bleu de sulfate de cuivre?

Orbitales

• Électrons présentent dualité onde-particule, ce qui signifie qu'ils ont deux propriétés ondulatoires et les propriétés des particules ressemblant. Le comportement d'un électron dans un atome est décrit par une équation d'onde comme une fonction d'onde appelé. Le carré de la fonction d'onde donne la probabilité que l'électron sera trouvée à tout un point particulier à tout moment donné. Les fonctions d'onde des électrons dans les atomes sont aussi appelés orbitales atomiques. Les chimistes nommer orbitales atomiques à l'aide d'un certain nombre de désigner le niveau de l'orbitale suivi d'une lettre de l'énergie pour désigner le type de orbital. Pour les éléments de la quatrième période du tableau périodique ou au-dessus, vous avez seulement besoin de se concentrer sur trois types d'orbitales, à savoir, s, p et d. Pour avoir une idée de la forme de ces orbitales, voir le lien dans la section des ressources.

Fractionnement Champ de Cristal

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  L'ion cuivre dans du sulfate de cuivre (II) a perdu deux électrons, de sorte qu'il a une charge +2. Il dispose de neuf électrons dans son niveau d'énergie la plus externe ou coquillages ces électrons dits valence occupent tous les orbitales 3d. Les molécules d'eau et d'ions sulfate sont attirés par la charge positive de l'ion de cuivre, de sorte qu'ils se rapprochent et organiser autour de lui dans une configuration octaèdre. Par conséquent, deux des cinq orbitales 3d de l'ion cuivre aligner le long des axes par lequel les ions sulfate et les molécules d'eau approches puisque les électrons dans ces orbitales et les électrons dans les molécules / ions à la fois avoir une charge négative, ils se repoussent mutuellement. En fin de compte, puis, deux des cinq orbitales 3d ont augmenté énergie ils sont appelés les orbitales eg. Les trois autres, en revanche, ont une baisse d'énergie et sont appelés les orbitales t2g.

Absorption de la lumière

• Un photon de lumière sera absorbée par le complexe de coordination si elle a une énergie équivalente à la différence entre l'état d'un électron occupe aujourd'hui et l'énergie d'un autre Etat à sa disposition. En conséquence, le complexe de sulfate de cuivre peut absorber des photons de lumière à énergie égale à la différence d'énergie entre t2g et orbitales eg. Il se trouve que la différence d'énergie pour le complexe de sulfate de cuivre équivaut à la différence d'énergie de photons de la lumière dans la région rouge-orange du spectre. Puisque la lumière rouge est absorbée tandis que la lumière bleue est transmise, le sulfate de cuivre apparaît en bleu.

Dissolution dans l'eau

• Lorsque le sulfate de cuivre dissout dans l'eau, le cuivre et des ions sulfate se dissocient. Maintenant, l'ion cuivre forme un complexe octaédrique où il est entouré de six molécules d'eau. L'effet est encore très sensiblement les mêmes, cependant, parce que la scission entre orbitales t2g et orbitales eg dans ce nouveau complexe est encore telle que la lumière rouge-orange est absorbé et que vous voyez une solution de couleur bleue.