რატომ არის სპილენძის სულფატი ლურჯი?

გარდამავალი ლითონების მრავალი კომპლექსის მსგავსად, სპილენძის (II) სულფატის პენტაჰიდრატი არის მკვეთრი ფერის; ამ ლამაზი ნივთიერების კრისტალები არის ლურჯი ღია ჩრდილში. მისი ფერი წარმოიშობა მისი შემადგენლობის ქიმიისა და ფიზიკისგან - ან, უფრო კონკრეტულად, სახის კავშირებისა, რომლებიც ქმნის სპილენძზე დამაგრებულ სულფატის იონებსა და წყლის მოლეკულებს.

ელექტრონები ავლენენ ტალღის ნაწილაკების ორმაგობას, ანუ მათ აქვთ ტალღის მსგავსი თვისებები და ნაწილაკების მსგავსი თვისებები. ელექტრონის ქცევა ატომში აღწერილია ტალღის მსგავსი განტოლებით, რომელსაც ტალღის ფუნქცია ეწოდება. ტალღის ფუნქციის კვადრატი იძლევა ალბათობას, რომ ელექტრონი იპოვნება რომელიმე კონკრეტულ წერტილში მოცემულ დროს. ელექტრონულ ტალღურ ფუნქციებს ატომებში ატომურ ორბიტალებსაც უწოდებენ. ქიმიკოსები ატომურ ორბიტალებს ასახელებენ ორბიტალის ენერგეტიკული დონის დასადგენად ნომრის გამოყენებით, რასაც მოჰყვება წერილი ორბიტალის ტიპის დასახასიათებლად. პერიოდული ცხრილის მეოთხე პერიოდის ელემენტების ან ზემოთ ელემენტებისთვის საჭიროა მხოლოდ ორი ტიპის ორბიტალზე კონცენტრირება, კერძოდ, s, p და d. ამ ორბიტალების ფორმის შესაქმნელად, იხილეთ რესურსების განყოფილების ბმული.

სპილენძის იონმა სპილენძის (II) სულფატში დაკარგა ორი ელექტრონი, ამიტომ მას აქვს +2 მუხტი. მას აქვს ცხრა ელექტრონი თავისი ყველაზე გარე ენერგიის დონეზე ან გარსში; ამ ეგრეთ წოდებულ ვალენტურ ელექტრონებს ყველა იკავებს 3D ორბიტალებს. წყლის მოლეკულასა და სულფატის იონებს იზიდავს სპილენძის იონზე დადებითი მუხტი, ამიტომ ისინი მას უახლოვდებიან და ოქტაედრული კონფიგურაციით აწყობენ მის გარშემო. შესაბამისად, სპილენძის იონის ხუთი 3d ორბიტალიდან ორი გასწორდება ღერძების გასწვრივ, რომლითაც სულფატის იონები და წყლის მოლეკულები უახლოვდებიან; ვინაიდან ამ ორბიტალებში არსებულ ელექტრონებსა და მოლეკულების / იონების ელექტრონებს აქვთ უარყოფითი მუხტი, ისინი ერთმანეთს მოგერიებენ. საბოლოო ჯამში, ხუთი ორბიტალიდან ორს აქვს გაზრდილი ენერგია; მათ მაგ ორბიტალებს უწოდებენ. ამის საწინააღმდეგოდ, დანარჩენ სამს ენერგია აქვს შემცირებული და მათ t2g ორბიტალებს უწოდებენ.

სინათლის ფოტონი შეიწოვება საკოორდინაციო კომპლექსის მიერ, თუ მას აქვს ენერგიის ექვივალენტი სხვაობა იმ მდგომარეობას შორის, რომელსაც ახლა იკავებს ელექტრონი და სხვა სახელმწიფოს ენერგია ის შესაბამისად, სპილენძის სულფატის კომპლექსს შეუძლია შთანთქოს სინათლის ფოტონები ენერგიით, რაც ექვივალენტურია ენერგიის სხვაობას t2g და მაგ ორბიტალებს შორის. როგორც ეს ხდება, სპილენძის სულფატის კომპლექსის ენერგიის სხვაობა ეკვივალენტურია სინათლის ფოტონის ენერგიის სხვაობას სპექტრის წითელ-ნარინჯისფერ რეგიონში. მას შემდეგ, რაც მოწითალო შუქი შეიწოვება ლურჯი შუქის გადატანისას, სპილენძის სულფატი ჩნდება ლურჯი.

როდესაც სპილენძის სულფატი იხსნება წყალში, სპილენძის და სულფატის იონები იშლება. ახლა სპილენძის იონი ქმნის ოქტაედრალურ კომპლექსს, სადაც ის გარშემორტყმულია ექვსი მოლეკულა წყლით. ეფექტი მაინც იგივეა, რადგან გაყოფა t2g ორბიტალებსა და მაგ ორბიტალებს შორის ამ ახალ კომპლექსში კვლავ ისეთია, რომ მოწითალო-ნარინჯისფერი შუქი შეიწოვება და ხედავთ ლურჯი ფერის გამოსავალი