Som mange overgangsmetallkomplekser, er kobber (II) sulfatpentahydrat farget farger; krystaller av dette vakre stoffet er en lys nyanse av blå. Fargen stammer fra kjemien og fysikken i sammensetningen - eller nærmere bestemt typen bindinger den danner med sulfationene og vannmolekylene festet til kobberet.
Kobbersulfatpentahydrat har en vakker gjennomskinnelig blå farge.Orbitaler
Elektroner har bølgepartikkeldualitet, noe som betyr at de både har bølgelignende egenskaper og partikkellignende egenskaper. Oppførselen til et elektron i et atom er beskrevet av en bølgelignende ligning som kalles en bølgefunksjon. Kvadratet til bølgefunksjonen gir sannsynligheten for at elektronet vil bli funnet på et bestemt punkt til enhver tid. Bølgefunksjonene til elektroner i atomer kalles også atomorbitaler. Kjemikere benevner atombomber ved å bruke et tall for å utpeke energinivået til orbitalen etterfulgt av en bokstav for å betegne typen orbital. For elementer i den fjerde perioden i den periodiske tabellen eller over, trenger du bare å fokusere på tre typer orbitaler, nemlig s, p og d. For å få en følelse av formen til disse banene, se lenken i ressursdelen.
Crystal Field Splitting
Kobberionet i kobber (II) sulfat har mistet to elektroner, så det har en +2-ladning. Den har ni elektroner i det ytterste energinivået eller skallet; disse såkalte valenselektronene opptar alle 3d orbitaler. Vannmolekylene og sulfationene tiltrekkes av den positive ladningen på kobberionet, så de nærmer seg det og ordner seg rundt det i en oktaedrisk konfigurasjon. Følgelig er to av kobberionens fem 3d orbitaler rettet langs aksene som sulfationene og vannmolekylene nærmer seg; siden elektronene i disse orbitalene og elektronene i molekylene / ionene begge har negativ ladning, frastøter de hverandre. Til slutt, da har to av de fem 3d-orbitalene økt energi; disse kalles f.eks. orbitaler. De tre andre har derimot redusert energi og kalles t2g-orbitalene.
Absorpsjon av lys
Et foton av lys blir absorbert av koordinasjonskomplekset hvis det har en energi som tilsvarer forskjellen mellom staten et elektron nå opptar og energien fra en annen tilstand tilgjengelig for den. Følgelig kan kobbersulfatkomplekset absorbere fotoner av lys med energier som tilsvarer forskjellen i energi mellom t2g og f.eks. Orbitaler. Når det skjer, er forskjellen i energi for kobbersulfatkomplekset ekvivalent med energiforskjellen for fotoner av lys i den rød-oransje regionen i spekteret. Siden rødlig lys absorberes mens blått lys overføres, virker kobbersulfat blått.
Løs opp i vann
Når kobbersulfat oppløses i vann, dissoserer kobber- og sulfationene. Nå danner kobberion et oktaedrisk kompleks der det er omgitt av seks vannmolekyler. Effekten er likevel veldig den samme, fordi splittelsen mellom t2g orbitaler og f.eks orbitaler i dette nye komplekset fortsatt er slik at rødoransje lys absorberes og du ser en blåfarget løsning.
