많은 전이 금속 착물과 마찬가지로 황산구리 (II) 5 수화물은 밝은 색입니다. 이 아름다운 물질의 결정은 옅은 파란색 음영입니다. 그 색깔은 그 구성의 화학 및 물리학, 특히 구리에 부착 된 황산 이온 및 물 분자와 형성되는 결합의 종류에서 비롯됩니다.
궤도
전자는 파동 입자 이중성을 나타내므로 파동과 같은 속성과 입자와 같은 속성을 모두 가지고 있습니다. 원자에서 전자의 동작은 파동 함수라고하는 파동과 같은 방정식으로 설명됩니다. 파동 함수의 제곱은 주어진 시간에 특정 지점에서 전자가 발견 될 확률을 제공합니다. 원자에있는 전자의 파동 함수를 원자 궤도라고도합니다. 화학자들은 궤도의 에너지 수준을 지정하는 숫자와 궤도 유형을 지정하는 문자를 사용하여 원자 궤도를 명명합니다. 주기율표의 네 번째주기 이상에있는 요소의 경우 세 가지 유형의 궤도, 즉 s, p 및 d에만 집중하면됩니다. 이러한 궤도의 모양에 대한 느낌을 얻으려면 리소스 섹션의 링크를 참조하십시오.
크리스탈 필드 분할
황산구리 (II)의 구리 이온은 2 개의 전자를 잃어 버리므로 +2 전하를가집니다. 그것은 가장 바깥 쪽의 에너지 준위 또는 껍질에 9 개의 전자를 가지고 있습니다. 이 소위 원자가 전자는 모두 3d 궤도를 차지합니다. 물 분자와 황산염 이온은 구리 이온의 양전하에 끌리기 때문에 이에 접근하여 그 주위에 8 면체 구성으로 배열됩니다. 결과적으로 구리 이온의 5 개의 3d 궤도 중 2 개는 황산염 이온과 물 분자가 접근하는 축을 따라 정렬됩니다. 이 궤도의 전자와 분자 / 이온의 전자는 모두 음전하를 띠기 때문에 서로를 밀어냅니다. 궁극적으로 5 개의 3d 궤도 중 2 개는 에너지를 증가 시켰습니다. 이들은 예를 들어 궤도라고 불립니다. 반대로 나머지 세 개는 에너지가 감소했으며 t2g 궤도라고합니다.
빛의 흡수
빛의 광자는 다음과 같은 에너지를 가지고 있다면 조정 복합체에 의해 흡수됩니다. 전자가 현재 차지하고있는 상태와 사용 가능한 다른 상태의 에너지 사이의 차이 그것. 결과적으로, 황산구리 복합체는 t2g와 예를 들어 궤도 사이의 에너지 차이와 동일한 에너지로 빛의 광자를 흡수 할 수 있습니다. 이 과정에서 황산구리 복합체의 에너지 차이는 스펙트럼의 적색-오렌지 영역에서 빛의 광자 에너지 차이와 동일합니다. 청색광이 투과되는 동안 붉은 빛이 흡수되기 때문에 황산구리는 청색으로 보입니다.
물에 녹이기
황산구리가 물에 용해되면 구리와 황산 이온이 해리됩니다. 이제 구리 이온은 6 개의 물 분자로 둘러싸인 8 면체 복합체를 형성합니다. 그러나 t2g 궤도와 예를 들어 궤도 사이의 분할 때문에 효과는 여전히 매우 동일합니다. 이 새로운 단지에서 여전히 붉은 오렌지 빛이 흡수되고 당신은 푸른 색을 볼 수 있습니다 해결책.
