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2017

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为什么无水硫酸铜溶于水由白色变为蓝色?

无水硫酸铜溶于水由白色变为蓝色的原因,是由于铜离子与水分子结合形成了水合铜离子,而水合铜离子在溶液中呈现蓝色。这一现象不仅具有理论意义,还在实际应用中发挥着重要作用,如用于检测水分的存在等。


无水硫酸铜溶于水由白色变为蓝色的原因,主要是铜离子与水分子之间发生了化学反应,形成了水合铜离子。具体来说,这一过程可以归纳为以下几点:

无水硫酸铜的溶解:

无水硫酸铜(CuSO₄)是一种白色或灰白色的粉末,易溶于水。

当无水硫酸铜溶解在水中时,它会释放出铜离子(Cu²⁺)和硫酸根离子(SO₄²⁻)。

水合铜离子的形成:

铜离子(Cu²⁺)在水溶液中并不稳定,它们会与水分子结合,形成水合铜离子。

在这个过程中,铜离子作为中心离子,水分子作为配体,通过配位键结合在一起,形成了水合铜离子。

对于四水合铜离子([Cu(H₂O)₄]²⁺),铜离子的配位数为4,即每个铜离子与4个水分子结合。

颜色的变化:

水合铜离子在溶液中呈现蓝色,这是由于水合铜离子的电子结构和能量状态所导致的。

因此,当无水硫酸铜溶解在水中并形成水合铜离子时,溶液的颜色会由白色变为蓝色。

结晶水合物的生成:

随着反应的进行,水合铜离子和硫酸根离子可能会进一步结合,形成结晶水合物,如五水硫酸铜(CuSO₄·5H₂O)。

五水硫酸铜也是一种蓝色的晶体,它的形成进一步证实了无水硫酸铜遇水变色的现象。

综上所述,无水硫酸铜溶于水由白色变为蓝色的原因,是由于铜离子与水分子结合形成了水合铜离子,而水合铜离子在溶液中呈现蓝色。这一现象不仅具有理论意义,还在实际应用中发挥着重要作用,如用于检测水分的存在等。