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硫酸铜溶液显蓝色,氯化铜溶液为绿色。为什么同为铜盐,但颜色不同?如果仅仅用酸根离子不同作理由来解释,是不足以服人的。要透彻解释应该从Cu2+的络离子说起。
Cu2+有 配位数2、4、6的络离子。在胆矾CuSO4·5H2O中,四个水分子以平行四边形配位在Cu2+的周围,第5个水分子与SO42-结合,所以CuSO4·5H2O的化学式也可以写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O。胆矾呈蓝色是因为[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。CuSO4·5H2O溶于水后,[Cu(H2O)4]2+存在于溶液中,若溶于过量水,还会形成[Cu(H2O)6]2+,无论[Cu(H2O)4]2+还是[Cu(H2O)6]2+络离子,都是蓝色的,所以硫酸铜溶液呈蓝色。
无水氯化铜呈棕黄色,常以(CuCl2)n的形式存在,溶于少量水时形成[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-络离子:
(CuCl2)2+4H2O==[Cu(H2O)4]2++[CuCl4]2-
[Cu(H2O)4]2+显蓝色,[CuCl4]2-显黄色,它们共存时的混合色则为绿色,所以较浓的CuCl2溶液显绿色,更浓的显黄色。
稀释时由于水增加,电离平衡
向右移动,[CuCl4]2-离子减少,[Cu(H2O)4]2+离子增加,黄色向蓝色变化。当溶液相当稀时,几乎均为[Cu(H2O)4]2+,[CuCl4]2-很少,所以显蓝色。
下图由广西南宁梁恒老师提供:
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