大学 · 20 分钟为什么铜(II)配合物会变色
在 [Cu(HX2O)X6]X2+、[Cu(NHX3)X4]X2+ 与 [CuClX4]X2− 之间切换，并把每种颜色与配体场分裂能 \Delta} 联系起来。
目标
根据各配合物呈现的颜色，按场强对配体 ClX−、HX2O、NHX3 排序。
仪器与试剂
三个盛有不同配体环境的铜(II)溶液的烧瓶，外加光谱化学序列作参照。
步骤
- 选择水模式：六水合离子呈淡蓝色。记下它吸收的波长。
- 切换到氨：过量 NHX3 取代水配体，颜色变为深蓝紫色。
- 切换到浓 HCl：四面体 [CuClX4]X2− 离子呈绿黄色。比较三种颜色。
观察要点
- [Cu(HX2O)X6]X2+ 淡蓝 → [Cu(NHX3)X4]X2+ 深蓝紫 → [CuClX4]X2− 绿黄。
- 吸收波长从约 800 nm（弱场）移向约 600 nm（较强场），即 Δ 沿 ClX−<HX2O<NHX3 增大。
讲解
配体场中的 d9 Cu(II) 离子吸收一个能量等于 d–d 分裂能的光子：E=hν=Δ。强场配体给出较大的 Δ，吸收移向更短波长，观测到的互补色随之改变：[Cu(HX2O)X6]X2+ 为淡蓝色（λabs≈800 nm），[Cu(NHX3)X4]X2+ 为深蓝紫色（约 600 nm），四面体 [CuClX4]X2− 为绿黄色，其分裂能仅为 Δt≈94Δo。这一排序即光谱化学序列。
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