Birçok geçiş metali kompleksi gibi, bakır (II) sülfat pentahidrat da parlak renklidir; bu güzel maddenin kristalleri mavinin soluk bir tonudur. Rengi, bileşiminin kimyasından ve fiziğinden veya daha spesifik olarak, bakıra bağlı sülfat iyonları ve su molekülleri ile oluşturduğu türden bağlardan kaynaklanır.
yörüngeler
Elektronlar dalga-parçacık ikiliği sergilerler, yani hem dalga benzeri özelliklere hem de parçacık benzeri özelliklere sahiptirler. Bir atomdaki elektronun davranışı, dalga fonksiyonu adı verilen dalga benzeri bir denklemle tanımlanır. Dalga fonksiyonunun karesi, elektronun herhangi bir zamanda belirli bir noktada bulunma olasılığını verir. Atomlardaki elektronların dalga fonksiyonlarına atomik orbitaller de denir. Kimyacılar, orbitalin enerji seviyesini belirtmek için bir sayı ve ardından orbital türünü belirtmek için bir harf kullanarak atomik orbitalleri adlandırır. Periyodik tablonun dördüncü periyodundaki veya üzerindeki elementler için, sadece üç tür yörüngeye, yani s, p ve d'ye odaklanmanız gerekir. Bu yörüngelerin şekli hakkında bir fikir edinmek için kaynaklar bölümündeki bağlantıya bakın.
Kristal Alan Bölme
Bakır (II) sülfattaki bakır iyonu iki elektron kaybetti, bu nedenle +2 yükü var. En dıştaki enerji seviyesinde veya kabuğunda dokuz elektronu vardır; bu sözde değerlik elektronlarının tümü 3 boyutlu orbitalleri işgal eder. Su molekülleri ve sülfat iyonları, bakır iyonu üzerindeki pozitif yüke çekilir, bu nedenle ona yaklaşır ve onun etrafında oktahedral bir konfigürasyonda düzenlenirler. Sonuç olarak, bakır iyonunun beş 3 boyutlu yörüngesinden ikisi, sülfat iyonlarının ve su moleküllerinin yaklaştığı eksenler boyunca hizalanır; bu orbitallerdeki elektronlar ve moleküllerdeki/iyonlardaki elektronlar negatif yüklü olduğundan birbirlerini iterler. Sonuç olarak, o halde, beş 3B yörüngeden ikisi artan enerjiye sahiptir; bunlara ör. orbitaller denir. Diğer üçü ise, aksine, azalmış enerjiye sahiptir ve t2g orbitalleri olarak adlandırılır.
Işık Emilimi
Enerjiye eşdeğer bir enerjiye sahipse, bir ışık fotonu koordinasyon kompleksi tarafından emilecektir. Bir elektronun şu anda işgal ettiği durum ile mevcut başka bir durumun enerjisi arasındaki fark o. Sonuç olarak, bakır sülfat kompleksi, t2g ve örneğin orbitaller arasındaki enerji farkına eşdeğer enerjilere sahip ışık fotonlarını emebilir. Olduğu gibi, bakır sülfat kompleksi için enerjideki fark, spektrumun kırmızı-turuncu bölgesindeki ışık fotonları için enerji farkına eşittir. Mavi ışık iletilirken kırmızımsı ışık emildiği için bakır sülfat mavi görünür.
Suda Çözünme
Bakır sülfat suda çözündüğünde, bakır ve sülfat iyonları ayrışır. Şimdi bakır iyonu, altı molekül su ile çevrili olduğu bir oktahedral kompleks oluşturur. Bununla birlikte, t2g orbitalleri ve örneğin orbitalleri arasındaki bölünme nedeniyle, etki hala hemen hemen aynıdır. bu yeni komplekste hala kırmızımsı-turuncu ışık emilecek ve mavi renkli bir ışık göreceksiniz. çözüm.