Γιατί το χρώμα του διαλύματος χλωριούχου χαλκού είναι μπλε;
Εδώ είναι η κατανομή:
1. ιόν χαλκού (II) σε διάλυμα: Όταν το χλωριούχο χαλκό (CuCl₂) διαλύεται στο νερό, διαχωρίζεται σε ιόντα χαλκού (II) (Cu2⁺) και ιόντα χλωριούχου (CL⁻).
2. Ενυδάτωση: Τα ιόντα Cu² είναι περιτριγυρισμένα από μόρια νερού, σχηματίζοντας ένα σύμπλοκο ιόν που ονομάζεται Tetraaquacopper (II) ιόν , [Cu (h₂o) ₄] ²⁺. Αυτό οφείλεται στην ισχυρή ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ του θετικά φορτισμένου ιόντος Cu² και των αρνητικά φορτισμένων ατόμων οξυγόνου των μορίων νερού.
3. Το ιόν Cu² έχει ένα ελλιπές D-orbital. Όταν σχηματίζει το ενυδατωμένο σύμπλοκο, τα D-ορνιθοειδή χωρίζονται σε δύο επίπεδα ενέργειας λόγω της αλληλεπίδρασης με τα γύρω μόρια νερού. Αυτή η διάσπαση των επιπέδων ενέργειας ονομάζεται διάσπαση του κρυστάλλου.
4. Απορρόφηση και εκπομπή φωτός: Όταν το λευκό φως λάμπει στο διάλυμα, τα ηλεκτρόνια στα χαμηλότερα ενεργειακά D-πορρείς απορροφούν την ενέργεια από το φως και ενθουσιάζουν τα υψηλότερα ενεργειακά D-ορβήματα. Η ενέργεια του απορροφούμενου φωτός αντιστοιχεί στη διαφορά ενέργειας μεταξύ των δύο επιπέδων D-orbital.
5. Συμπληρωματικό χρώμα: Δεδομένου ότι η απορρόφηση ενέργειας αντιστοιχεί σε κόκκινα και πορτοκαλί μήκη κύματος, το διάλυμα εμφανίζεται μπλε , που είναι το συμπληρωματικό χρώμα του κόκκινου-πορτοκαλιού.
Ως εκ τούτου, το μπλε χρώμα του διαλύματος χλωριούχου χαλκού οφείλεται στα συγκεκριμένα ενεργειακά επίπεδα των D-πορπλών στο ενυδατωμένο ιόν χαλκού (II) και στην απορρόφηση του φωτός που αντιστοιχεί σε αυτές τις ενεργειακές διαφορές.
