¿Por qué es el sulfato de cobre azul?

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Los electrones exhiben dualidad onda-partícula, lo que significa que tienen propiedades tanto de onda y las propiedades de partículas similares. El comportamiento de un electrón en un átomo se describe mediante una ecuación de onda, llamado una función de onda. El cuadrado de la función de onda da la probabilidad de que el electrón se encuentre en cualquier punto en particular en cualquier momento dado. Las funciones de onda de los electrones en los átomos también se llaman orbitales atómicos. Los químicos nombrar orbitales atómicos mediante el uso de un número para designar el nivel de energía del orbital seguido de una letra para designar el tipo de orbital. Para los elementos en el cuarto periodo de la tabla periódica o superior, sólo tiene que centrarse en tres tipos de orbitales, a saber, s, py d. Para tener una idea de la forma de estos orbitales, ver el enlace en la sección de recursos.

El ión cobre en sulfato de cobre (II) ha perdido dos electrones, por lo que tiene una carga 2. Tiene nueve electrones en su nivel de energía más externo o de conchas estos llamados electrones de valencia ocupan todos los orbitales 3d. Las moléculas de agua y los iones de sulfato son atraídos a la carga positiva en el ion de cobre, por lo que se acercan a ella y ordenar alrededor de ella en una configuración octaédrica. En consecuencia, dos de los cinco orbitales 3d de la de iones de cobre se alinean a lo largo de los ejes por el cual los iones de sulfato y moléculas de agua approach- ya que los electrones en estos orbitales y los electrones en las moléculas / iones ambos tienen carga negativa, se repelen entre sí. En última instancia, a continuación, dos de los cinco orbitales 3d han aumentado la energía éstos se llaman los orbitales eg. Los otros tres, por el contrario, han disminución de la energía y se llaman los orbitales t2g.

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Video: Agua de Cristalización. Sulfato Cúprico

Un fotón de la luz será absorbida por el complejo de coordinación si tiene una energía equivalente a la diferencia entre el estado de un electrón ahora ocupa y la energía de otro estado que dispone. En consecuencia, el complejo de sulfato de cobre puede absorber fotones de luz con energías equivalentes a la diferencia de energía entre t2g y por ejemplo orbitales. Como sucede, la diferencia de energía para el complejo de sulfato de cobre es equivalente a la diferencia de energía para los fotones de la luz en la región roja-naranja del espectro. Dado que la luz de color rojizo se absorbe mientras que la luz azul se transmite, el sulfato de cobre parece azul.

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Cuando el sulfato de cobre se disuelve en agua, el cobre y los iones de sulfato se disocian. Ahora, el ion de cobre se forma un complejo octaédrico donde está rodeado por seis moléculas de agua. El efecto es todavía mucho lo mismo, sin embargo, debido a la división entre los orbitales y orbitales eg t2g en este nuevo complejo sigue siendo tal que se absorbe la luz naranja rojizo y se ve una solución de color azul.