Miks on vasksulfaat sinine?

Nagu paljud siirdemetallide kompleksid, on ka vask (II) sulfaatpentahüdraat erksavärviline; selle kauni aine kristallid on kahvatu sinine toon. Selle värv tuleneb selle koostise keemiast ja füüsikast - või täpsemalt sellistest sidemetest, mis see moodustub vase külge kinnitatud sulfaatioonide ja veemolekulidega.

Orbitaalid

Elektronidel on laineosakeste duaalsus, see tähendab, et neil on nii lainetaolised kui ka osakeste sarnased omadused. Elektroni käitumist aatomis kirjeldab lainetaoline võrrand, mida nimetatakse lainefunktsiooniks. Lainefunktsiooni ruut annab tõenäosuse, et elektron leitakse mis tahes konkreetsest punktist igal ajahetkel. Elektronide lainefunktsioone aatomites nimetatakse ka aatomorbitaalideks. Keemikud nimetavad aatomorbitaale, kasutades numbrit orbiidi energiataseme tähistamiseks, millele järgneb täht orbiidi tüübi tähistamiseks. Perioodilise tabeli neljanda perioodi või kõrgemate elementide puhul peate keskenduma ainult kolme tüüpi orbitaalidele, nimelt s, p ja d. Nende orbitaalide kuju tunnetamiseks vaadake ressursside jaotises olevat linki.

instagram story viewer

Kristallivälja lõhenemine

Vase (II) sulfaadis olev vaseioon on kaotanud kaks elektroni, seega on selle laeng +2. Selle välimises energiatasemes või kestas on üheksa elektroni; need niinimetatud valentselektronid hõivavad kõik 3d orbitaale. Veemolekule ja sulfaat-ioone tõmbab vase iooni positiivne laeng, nii et nad lähenevad sellele ja paiknevad selle ümber oktaeedrilises konfiguratsioonis. Järelikult joonduvad kaks vase iooni viiest 3d-orbitaalist mööda telgi, mille kaudu sulfaatioonid ja veemolekulid lähenevad; kuna nende orbitaalide elektronidel ja molekulides / ioonides olevatel elektronidel on mõlemad negatiivne laeng, tõrjuvad nad üksteist. Lõppkokkuvõttes on siis viiest 3d-orbitaalist kaks energiat suurendanud; neid nimetatakse nt orbitaalideks. Kolmel ülejäänud seevastu on energia vähenenud ja neid nimetatakse t2g orbitaalideks.

Valguse neeldumine

Valguse footon neeldub koordineerimiskompleksis, kui sellel on energiaga samaväärne energia vahe olekus, mille elektron praegu hõivab, ja teise kättesaadava energia energia vahel seda. Järelikult suudab vasksulfaadi kompleks neelata valguse footoneid energiatega, mis on samaväärsed energia erinevusega t2g ja nt orbitaalide vahel. Sel juhul on vasksulfaadi kompleksi energia erinevus ekvivalentne valguse footonite energia erinevusega spektri punakasoranži piirkonnas. Kuna sinise valguse edastamisel neeldub punakas valgus, näib vasksulfaat sinisena.

Lahustumine vees

Kui vasksulfaat vees lahustub, dissotsieeruvad vase ja sulfaadi ioonid. Nüüd moodustab vase ioon oktaeedrilise kompleksi, kus see on ümbritsetud kuue veemolekuliga. Mõju on siiski suuresti sama, sest t2g orbitaalide ja nt orbitaalide jagunemine selles uues kompleksis on endiselt selline, et punakasoranž valgus neeldub ja näete sinist värvi lahendus.

Teachs.ru
  • Jaga
instagram viewer