銅的價電子層結構為3d104s1,可以形成兩種價態的化合物,即+1價與+2價銅的化合物。
在化學反應中,銅原子失去最外層上的一個4s電子,就形成+1價銅(Cu+)的化合物。從電離能看,銅原子的第一電離能為744kJ/mol,第二電離能為710.6kJ/mol。可知Cu+的化合物是易於形成的,並且在氣態、固態(難溶的)和絡離子中,Cu+是穩定或比較穩定的。例如,氧化銅在1100℃以上分解生成氧化亞銅。 4CuO=2Cu2O+O2↑
將氧化亞銅繼續加熱,在1235℃熔融而不分解,要一直熱到2200℃左右,才分解成單質銅和氧氣。
銅也能形成+2價銅的化合物,這是由於銅原子次外層上的3d軌道電子剛剛充滿,核電荷還沒有大到足以牢固地吸引住所有次外層的d電子,因而d電子還不很穩定,同時銅原子的3d軌道與4s軌道能量相差不大,故在一定條件下,d軌道還可以再失去一個d電子,形成+2價銅的化合物。並由於Cu2+的電荷較Cu+高,Cu2+的半徑較Cu+小等因素的影響,Cu2+的水合能比Cu+的高(Cu+的水合能為581kJ/mol,Cu2+的水合能為2119.3kJ/mol),所以在水溶液中Cu2+比Cu+穩定得多。再從Cu+的岐化反應的平衡常數來看:
2Cu+=Cu2+ + Cu
溶液中[Cu2+]為[Cu+]2的1.2×10^6倍,也說明在溶液中Cu2+是較穩定的。
銅的價電子層結構為3d104s1,可以形成兩種價態的化合物,即+1價與+2價銅的化合物。
在化學反應中,銅原子失去最外層上的一個4s電子,就形成+1價銅(Cu+)的化合物。從電離能看,銅原子的第一電離能為744kJ/mol,第二電離能為710.6kJ/mol。可知Cu+的化合物是易於形成的,並且在氣態、固態(難溶的)和絡離子中,Cu+是穩定或比較穩定的。例如,氧化銅在1100℃以上分解生成氧化亞銅。 4CuO=2Cu2O+O2↑
將氧化亞銅繼續加熱,在1235℃熔融而不分解,要一直熱到2200℃左右,才分解成單質銅和氧氣。
銅也能形成+2價銅的化合物,這是由於銅原子次外層上的3d軌道電子剛剛充滿,核電荷還沒有大到足以牢固地吸引住所有次外層的d電子,因而d電子還不很穩定,同時銅原子的3d軌道與4s軌道能量相差不大,故在一定條件下,d軌道還可以再失去一個d電子,形成+2價銅的化合物。並由於Cu2+的電荷較Cu+高,Cu2+的半徑較Cu+小等因素的影響,Cu2+的水合能比Cu+的高(Cu+的水合能為581kJ/mol,Cu2+的水合能為2119.3kJ/mol),所以在水溶液中Cu2+比Cu+穩定得多。再從Cu+的岐化反應的平衡常數來看:
2Cu+=Cu2+ + Cu
溶液中[Cu2+]為[Cu+]2的1.2×10^6倍,也說明在溶液中Cu2+是較穩定的。