色の変化が説明されています:
* cu²⁺水中:
*水中では、cu²⁺イオンは hexaaquacopper(ii)ion と呼ばれる水分子とともに複合体を形成します ([cu(h₂o)₆]²⁺)。
*この複合体の色は淡い青です 赤い光の吸収と青色光の伝達のため。
* 水性アンモニアのcu²⁺:
*アンモニア(nh₃)がcu²⁺の溶液に追加されると、一連の反応が発生します。
1。リガンド交換: アンモニア分子は、銅イオンの周りの配位球の水分子を置き換え、 tetraamminecopper(II)イオンを形成します ([cu(nh₃)₄]²⁺)。
2。色の変化: この新しい複合体は深い青です 主にオレンジと黄色の異なる範囲の光を吸収し、青色光の伝達をもたらすからです。
なぜ色の違いがありますか?
色の違いは、異なるリガンドから生じます Cu²⁺イオンへの調整:
* 水分子: これらのリガンドは比較的弱いため、結晶磁場が弱くなります。これは、cu²⁺イオンのd軌道間のエネルギーの差が小さく、エネルギー光の低下(赤)の吸収とより高いエネルギー光(青)の伝達につながることを意味します。
* アンモニア分子: アンモニアは水よりも強いリガンドです。このより強力な相互作用は、より大きなクリスタルフィールドの分裂につながり、D軌道間のエネルギーの違いが大きくなります。これにより、より高いエネルギー光の吸収(オレンジと黄色)と低エネルギー光(深青)の透過率が生じます。
要約:
水と水性アンモニアのCu²⁺イオンで観察される色の変化は、異なるリガンドが銅イオンに調整され、これらのリガンドがCu²⁺D軌道のエネルギーレベルに与える影響の直接的な結果です。 これは、吸収され伝達される光の波長に影響を及ぼし、異なる色の知覚につながります。