二價銅的英文解釋翻譯、二價銅的的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【醫】 cupric
分詞翻譯:
二價的英語翻譯:
【醫】 bivalence
銅的英語翻譯:
copper; cuprum
【醫】 copper; Cu; cuprum
專業解析
二價銅 (èr jià tóng) 在化學中是一個核心概念,指銅元素(Cu)在化合物中呈現+2氧化态的狀态。這是銅最常見的穩定氧化态之一(另一個是+1價)。以下是其詳細解釋:
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核心定義與化學本質:
- 當銅原子失去其最外層的兩個電子(具體是4s軌道的一個電子和3d軌道的一個電子)後,形成帶有兩個正電荷的銅離子(Cu²⁺)。這個離子态的銅就是“二價銅”。
- 其電子排布為 [Ar] 3d⁹。這個未填滿的d軌道(差一個電子達到半滿穩定态)是Cu²⁺離子呈現藍色或綠色以及具有順磁性的根本原因。
- 在化合物中,二價銅通過離子鍵或配位鍵與其他元素或基團結合。例如,在硫酸銅(CuSO₄)中,銅就是+2價;在氫氧化銅(Cu(OH)₂)中,銅也是+2價。
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物理與化學性質:
- 顔色: Cu²⁺離子在水溶液中通常呈現藍色(如 [Cu(H₂O)₆]²⁺ 水合離子),這是其最顯著的特征之一。但顔色會隨配體不同而變化,例如與氨形成 [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺ 時呈深藍色,與氯離子形成 [CuCl₄]²⁻ 時呈黃綠色。
- 磁性: 由于其3d⁹電子構型存在未成對電子,Cu²⁺及其化合物通常具有順磁性。
- 穩定性: +2價是銅在含氧環境和水溶液中最常見的穩定氧化态。許多二價銅化合物在自然界存在(如孔雀石Cu₂CO₃(OH)₂、藍銅礦Cu₃(CO₃)₂(OH)₂中都含有Cu²⁺)。
- 反應性: Cu²⁺具有一定的氧化性,可以被還原性更強的金屬(如Zn, Fe)或還原劑還原為金屬銅(Cu⁰)或亞銅離子(Cu⁺)。
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應用與重要性:
- 工業催化劑: 二價銅化合物廣泛用作有機合成、石油化工等領域的催化劑(如醋酸乙烯酯合成)。
- 電鍍與冶金: 硫酸銅溶液是電鍍銅和濕法冶金提銅的基礎。
- 農業: 含銅殺菌劑(如波爾多液,主要成分是堿式硫酸銅)用于防治植物病害。
- 顔料與染料: 曆史上,含二價銅的礦物(如藍銅礦、孔雀石)被用作藍色和綠色顔料。
- 生命科學: 銅是人體必需的微量元素,許多含銅酶(如細胞色素c氧化酶、超氧化物歧化酶)中的銅以+2價态參與電子傳遞和氧化還原反應。
權威參考來源:
- 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) - 作為化學命名的最高權威機構,IUPAC定義了“氧化态”(Oxidation State)的概念,并确認銅常見的氧化态包括+2。其術語數據庫是化學标準的基礎。
- 《無機化學》權威教材 (如 Greenwood & Earnshaw, Housecroft & Sharpe) - 這些經典教材詳細闡述了銅元素的化學性質,包括Cu²⁺離子的電子構型、配位化學、顔色來源、磁性以及常見化合物的性質與應用。
- 美國化學會 (ACS) 出版物 (如《Chemical Reviews》, 《Inorganic Chemistry》期刊) - 發表大量關于銅化學的基礎研究和應用進展的同行評議論文,是了解二價銅最新科學認知的重要來源。
- 材料數據庫 (如 Materials Project, COD) - 提供大量含二價銅化合物的晶體結構、能帶結構等數據,證實其普遍存在性和結構特征。
- 國家醫學圖書館 (NLM) - PubMed - 收錄大量關于銅在生物體内作用(常涉及Cu²⁺)的研究文獻,說明其在生命過程中的重要性。
“二價銅”精确指代氧化态為+2的銅(Cu²⁺離子或化合物中呈+2價的銅原子)。它是銅化學的核心,具有獨特的藍色特征、順磁性,并在工業催化、材料科學、農業和生命活動中扮演着不可或缺的角色。其定義和性質基于堅實的化學理論基礎,并被權威化學組織、教材和科學文獻廣泛記載和驗證。
網絡擴展解釋
二價銅是指銅元素在化合物中呈現+2氧化态的形式(即Cu²⁺),其穩定性、化學性質及存在形式與所處環境密切相關。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
1.穩定性與電子結構
- 水溶液中更穩定:二價銅(Cu²⁺)在水溶液中因較高的水合能而更穩定。水合過程中釋放的能量補償了銅失去第二個電子所需的能量,使其在水溶液中不易被還原。
- 電子排布差異:Cu²⁺的電子排布為[Ar]3d⁹,而Cu⁺為[Ar]3d¹⁰(全滿結構)。盡管全滿結構理論上更穩定,但水溶液中Cu²⁺的水合作用顯著增強了其穩定性。
2.歧化反應
- 在水溶液中,一價銅(Cu⁺)易發生歧化反應:
$$ 2text{Cu}^+ rightarrow text{Cu}^{2+} + text{Cu} $$
該反應的平衡常數較大($K=1.2times10$),表明Cu²⁺在溶液中占主導地位。
3.顔色與常見化合物
- 顔色特性:Cu²⁺在水溶液中通常呈現藍色或藍綠色(如硫酸銅溶液),這是由水合銅離子([Cu(H₂O)₄]²⁺)的光吸收特性決定的。
- 典型化合物:包括氧化銅(CuO)、硫酸銅(CuSO₄·5H₂O)和堿式碳酸銅(銅綠,Cu₂(OH)₂CO₃)等。
4.不同環境下的穩定性
- 高溫或幹态:此時Cu⁺更穩定,例如CuO在高溫(>1000℃)下會分解為Cu₂O和氧氣。
- 自然界存在:一價銅礦物(如赤銅礦Cu₂O、輝銅礦Cu₂S)在幹态條件下更常見,而二價銅礦物(如孔雀石Cu₂CO₃(OH)₂)多形成于水溶液環境。
5.應用與化學性質
- 氧化性:Cu²⁺是銅的最高常見氧化态,具有中等氧化性,可參與氧化還原反應(如與金屬鐵反應置換出銅單質)。
- 工業用途:二價銅鹽廣泛用作催化劑、顔料(如藍銅礦),金屬銅則用于制造合金(青銅、黃銅)等。
二價銅的穩定性、顔色及化學行為與其電子結構、水合作用及反應環境密切相關,需結合具體條件分析。
分類
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