1。銅の電子構成:
*銅には、[AR]3D¹⁰4S¹の電子構成があります。
*そのほとんどの化合物では、銅は+2酸化状態に存在し、そこでは2つの電子を失い、[ar]3d⁹の構成が生じます。
*この部分的に満たされたD軌道により、特定の波長の光を吸収し、他の人を反映し、色が生じるD-D電子遷移が可能になります。
2。いくつかの銅化合物が無色に見える理由:
* リガンドフィールド強度: 銅化合物の色は、銅イオンを囲むリガンドの影響を受けます。いくつかのリガンドは、弱磁場リガンドとして知られています 、D軌道の大幅な分裂を引き起こさないでください。これにより、D軌道と光が吸収された吸収領域が赤外線領域に落ちるのはわずかなエネルギーの違いをもたらします。これは人間の目には見えません。したがって、化合物は無色に見えます。
* ハイスピン対低スピン: D軌道のエネルギーレベルの分割は、複合体が高いスピンであるか低いスピンであるかにも依存します。高いスピン複合体は、軌道間に大きなエネルギーギャップを持ち、より高いエネルギー光(可視領域)の吸収を引き起こし、色になります。低いスピン錯体のエネルギーギャップは小さく、エネルギー光(赤外線領域)が吸収され、無色の外観が生じます。
3。銅化合物とその色の例:
* cuso₄(硫酸銅): 青
* cucl₂(塩化銅): 緑
* cuo(酸化銅): 黒
* cu₂o(銅(i)酸化物): 赤
* [cu(h₂o)₄]²⁺(銅(ii)アクア複合体): 青
結論:
銅は遷移要素であり、一般に色付き化合物を形成しますが、色は銅の酸化状態、リガンドの性質、複合体のスピン状態などの要因に依存します。いくつかの銅化合物は、弱いフィールドリガンドまたは低スピン構成のために無色に見え、その結果、赤外線領域で光が吸収されます。