Pourquoi est-bleu de sulfate de cuivre?

Electrons présentent dualité onde-particule, ce qui signifie qu`ils ont à la fois des propriétés comme des vagues et des propriétés des particules ressemblant. Le comportement d`un électron dans un atome est décrit par une équation d`onde comme appelé wavefunction. Le carré de la fonction d`onde donne la probabilité que l`électron se trouve en un point quelconque particulier à tout moment donné. Les wavefunctions des électrons dans les atomes sont aussi appelés orbitales atomiques. Chimistes nommer orbitales atomiques en utilisant un certain nombre de désigner le niveau de l`orbitale suivie par une lettre de l`énergie pour désigner le type d`orbite. 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.

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

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 maintenant et l`énergie d`un autre Etat à sa disposition. Par conséquent, le complexe de sulfate de cuivre peut absorber les photons de la lumière avec des énergies équivalant à la différence d`énergie entre t2g et orbitales eg. En l`occurrence, la différence d`énergie pour le complexe de sulfate de cuivre équivaut à la différence d`énergie pour les photons de la lumière dans la région du rouge-orange du spectre. Puisque la lumière rouge est absorbée tandis que la lumière bleue est transmise, le sulfate de cuivre apparaît en bleu.

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.