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硫酸銅(II)五水和物を水に溶かした場合

硫酸銅(II)五水和物CuSO4・5H2Oは水にはよく溶けますが、 この固体粉末を水に溶かしたときは、イオン反応式でかくと、どういう反応が具体的に起こっているのでしょうか?もともと水和物という水と仲のよいものですが、完璧にとけていたので、 イオンの状態ですよね? 青色溶液になりました。 Cu(II)イオン自体青色ですし、厳密にはCu(H2O)4^2+が配位したものでしょうが、もともと水がまわりにある状態での変化がどうなのかが気になります。硫酸銅五水和物とは、1つの銅イオン(Cu^2+)には水分子H2Oが4つ、平面に配位していて、その銅イオンの上下にそれぞれ硫酸イオンが配位していると調べたらありました。水に溶かしたとき、硫酸イオンもどういう風に配置なっているのか。 どうぞ、よろしくお願いいたします。

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  • kb-nike
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硫酸銅(II)五水和物では、4個の水分子は銅イオンに配位し、平面型4配位構造を作っています。硫酸イオンは、この平面の上下方向から緩やかに配位しています(やや離れた位置にある)。 硫酸銅(II)水溶液中では、硫酸イオンと銅イオンの距離は、結晶中におけるよりも一層大きくなり、固定された配位結合はなくなる、すなわち特定の「配置」は成立していないと考えるべきでしょう。 銅イオンと硫酸イオンは「一期一会」の接近・離散を繰り返しながら互いに漂流をつづけている、という状態と思えばよいでしょう。

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質問者からのお礼

すいません。文字化けしてしまってたようで。。。 CuSO4・5H2O → Cu(H2O)4^2+ + SO4^2- + H2O のつもりで書きました。

質問者からの補足

ありがとうございます。 私は化学反応式で書きたかったものでして CuSO4・5H₂O → Cu(H2O)42+ + SO₄2- + H2O という風でよろしいですよね? イオン電離なので、配置ではないですよね(:;) 失礼しました。

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  • kb-nike
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ANo.2補足: <CuSO4・5H2O → Cu(H2O)4^2+ + SO4^2- + H2O 水溶液中では、溶質(硫酸銅)に対して水は(大)過剰にあるわけで CuSO4 → Cu^2+ + SO4^2- と単純に表すか、 水を配位した状態を強調するなら CuSO4 + 6H2O → Cu(H2O)6^2+ + SO4^2- となると思います。 Cu^2+ は本来6配位です。6個の配位子のうち、銅を挟む配位子の一組(通常、上下の配位子と表現する)は他の配位子よりも遠い位置にあります。 6個の配位子が同じ場合、遠い位置にある配位子を特定できません(全ての結合長が平均して同じとみるか、長い結合が交代して存在するとみるかは、哲学の問題だと思います。)

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  • 回答No.3
  • Tacosan
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硫酸銅(II)五水和物は CuSO4・5H2O と書くけど本当は [Cu(aq)4]SO4・H2O らしいので, 水に溶かしたときの反応は [Cu(aq)4]SO4・H2O → [Cu(aq)4]^2+ + SO4^2- + H2O くらい? 無水物だと CuSO4 + 4H2O → [Cu(aq)4]^2+ + SO4^2- でしょうけど.

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  • 回答No.1
  • Tacosan
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言われる通り, CuSO4・5H2O は本来 [Cu(aq)4]SO4・H2O らしい (aq が配位しない「無水硫酸銅」は無色) ですね. で, どういう反応かというと.... もともと結晶でも [Cu(aq)4]^2+ と SO4^2- がある (+ 結晶水) だけなので, せいぜい [Cu(aq)4]^2+ に, さらに水和水がつくくらい? ただ, 水に溶かしたら [Cu(aq)4]^2+ と SO4^2- はばらばらになるので, あまり「配置」という表現はしないんじゃないかなぁ.

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質問者からのお礼

すいません。文字化けしてしまってたようで。。。 CuSO4・5H2O → Cu(H2O)4^2+ + SO4^2- + H2O のつもりで書きました。

質問者からの補足

ありがとうございます。 では、化学反応式で書きたかったので CuSO4・5H₂O → Cu(H2O)42+ + SO₄2- + H2O という風でよろしいですよね? イオン電離なので、配置ではないですよね(:;) 失礼しました。

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