稀的氯化铜溶液为什么呈蓝色，浓的呈绿色

化学实验室中铜的化合物主要是硫酸铜和氯化铜两种，其中氯化铜的颜色比较复杂，无水固体是棕黄色，浓溶液是绿色，稀溶液显蓝色，这是为什么呢？

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过渡金属离子的（n-1）d轨道上一般都有空轨道，因此可以接受配体提供的孤对电子，从而形成配位化合物。过渡金属离子的颜色一般都是其配合物离子的颜色。例如，无水硫酸铜是白色固体，但硫酸铜晶体是蓝色的。这是因为在硫酸铜晶体中，铜离子和水分子形成[Cu（H 2O）4]2+而显蓝色。

无水氯化铜是棕黄色的，如图61所示的氯化铜是共价化合物，铜原子和氯原子之间形成共价键，不存在单独的CuCl2分子，氯原子通过其孤对电子和铜原子形成配位键，从而形成链式分子，如图62所示。在这种结构中，一个铜原子与四个氯原子结合，这种结构显示黄色。

图61　铜在氯气中燃烧

图62　氯化铜晶体的结构示意图

将氯化铜溶于浓盐酸中，氯离子与铜离子结合，形成[CuCl4]2-离子，而显黄色（如图63所示），该离子在水中存在下列平衡：

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加水稀释后，配位平衡向正反应方向移动，生成蓝色的[Cu（H 2O）4]2+，两种离子共存时，显示的是黄色和蓝色的混合色（如图64所示），这就是通常看到的绿色的氯化铜溶液。当继续加水稀释时，平衡继续向正反应方向移动，溶液中以[Cu（H2O）4]2+离子为主，颜色逐渐变为蓝色（如图65和66所示）。

图63　氯化铜溶于浓盐酸

图64　浓氯化铜溶液

图65　较稀的氯化铜溶液

图66　再稀释后的氯化铜溶液