Γιατί τα χρώματα του Cu2 είναι διαφορετικά σε νερό και υδατική αμμωνία;
Οι αλλαγές χρώματος εξηγούνται:
* cu²⁺ στο νερό:
* Στο νερό, τα ιόντα Cu² ⁺ σχηματίζουν ένα σύμπλεγμα με μόρια νερού που ονομάζονται hexaaquacopper (ii) ιόν ([Cu (h₂o) ₆] ²⁺).
* Το χρώμα αυτού του συμπλόκου είναι ανοιχτό μπλε Λόγω της απορρόφησης του κόκκινου φωτός και της μετάδοσης του μπλε φως.
* cu²⁺ σε υδατική αμμωνία:
* Όταν η αμμωνία (NH₃) προστίθεται σε ένα διάλυμα Cu²⁺, εμφανίζεται μια σειρά αντιδράσεων:
1. Ανταλλαγή προσδέματος: Τα μόρια αμμωνίας αντικαθιστούν τα μόρια του νερού στη σφαίρα συντονισμού γύρω από το ιόν χαλκού, σχηματίζοντας ιόν τετρααμαμινέπερ (II) ([Cu (NH₃) ₄] ²⁺).
2. Αλλαγή χρώματος: Αυτό το νέο σύμπλεγμα είναι Deep Blue Επειδή απορροφά ένα διαφορετικό εύρος φωτός, κυρίως πορτοκαλί και κίτρινο, με αποτέλεσμα τη μετάδοση του μπλε φως.
Γιατί η διαφορά χρώματος;
Η διαφορά χρώματος προκύπτει από τους διαφορετικούς συνδετήρες Συντονισμός του ιόντος Cu² ²:
* Μόρια νερού: Αυτά τα προσδέματα είναι σχετικά αδύναμοι, με αποτέλεσμα ένα ασθενέστερο σχίσιμο κρυστάλλου. Αυτό σημαίνει ότι η ενεργειακή διαφορά μεταξύ των D-τροχιακών του ιόντος Cu² είναι μικρότερη, οδηγώντας στην απορρόφηση του χαμηλότερου ενεργειακού φωτός (κόκκινου) και της μετάδοσης υψηλότερου ενεργειακού φωτός (μπλε).
* Μόρια αμμωνίας: Η αμμωνία είναι ένας ισχυρότερος συνδέτης από το νερό. Αυτή η ισχυρότερη αλληλεπίδραση οδηγεί σε μεγαλύτερη διάσπαση του κρυστάλλου πεδίου, που σημαίνει μεγαλύτερη διαφορά ενέργειας μεταξύ των D-πορτρέτων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την απορρόφηση υψηλότερου ενεργειακού φωτός (πορτοκαλί και κίτρινο) και μετάδοση χαμηλότερου φωτός ενέργειας (βαθύ μπλε).
Συνοπτικά:
Οι αλλαγές χρώματος που παρατηρούνται με ιόντα Cu2 ⁺ σε νερό και υδατική αμμωνία είναι άμεσο αποτέλεσμα των διαφορετικών προσδεμάτων που συντονίζουν το ιόν χαλκού και την επίδραση που έχουν αυτά τα προσδέματα στα ενεργειακά επίπεδα των Cu² ⁺ D-orbitals. Αυτό επηρεάζει τα μήκη κύματος του φωτός που απορροφάται και μεταδίδεται, οδηγώντας στις διαφορετικές αντιλήψεις χρωμάτων.
