無水硫酸銅から硫酸銅５水和物に変化する時の色の変化について

質問

検索しても見つからなかったので質問させて下さい。

青い硫酸銅５水和物結晶少量を試験管にとり、
ガスバーナーで加熱すると白色の結晶が得られます。
これに水少量（湿るくらい）を加えると結晶は
白色からまたもとの青色に戻ります。

この反応は ５水和物→無水→５水和物 の変化に
よるということは大丈夫なのですが、色の変化を
構造と関連させて説明することは可能でしょうか？

つまり、
水分子があると何故青色になるのか、
なくなると何故白色になるのかということです。
光の波長などと関係があるのでしょうか。

回答No.1

mikelucky · ベストアンサー

白色→可視光(400nm～800nmの波長を持つ)を吸収しない

青色→補色の光(黄色)580～595nmの波長を吸収する。

ではなぜこの光を吸収するようになるのか？

簡単に説明すると、
水の分子が銅原子の周りに配位することで、エネルギーの状態が変わり、電子の詰まった軌道と、あいている軌道とのエネルギー差が580～595nmの波長のエネルギー差と等しくなったため。

です。

構造も重要ですが、配位子が配位することやその配位子の種類もエネルギーの状態の変化には重要です。

配位子場理論などを学べば詳細が見えてくると思います。

お礼

回答有難う御座いました。
大変わかり易い説明で理解することができました。
ちなみにまだ配位子場理論を学ぶ程の学力はありません(^^;)

また、錯イオンの色の変化とは違うのでしょうか？

回答No.2

wonatak

>錯イオンの色の変化とは違うのでしょうか？

無水硫酸銅は、硫酸イオンが直接銅に配位し、5水塩は、水が配位する（硫酸イオンが配意できない）ため、吸収波長が変わってきます。
要するに、配位子の違いであり、まさに錯イオンの色の変化です。

お礼

回答有難うございました。
大変参考になりました。色の変化は難しいけど不思議で面白いですね。