銅離子(Cu²⁺)呈現藍色的原因主要與以下兩個方面有關:
銅離子在水溶液中的存在形式。銅離子在水溶液中通常以水合離子的形式存在,即[Cu(H₂O)₄]²⁺,這些水合銅離子本身呈現藍色。
銅離子的電子躍遷。銅離子的電子構型爲3d(9),當其吸收特定波長的光時,會發生電子躍遷,這種躍遷返回基態時會釋放出藍色光波,因此表現出藍色。
此外,不同條件下銅離子的顏色可能會發生變化。例如,在氯化銅溶液中,如果氯離子濃度較低,水合銅離子的濃度相對較高,溶液主要呈現藍色。然而,如果氯離子濃度較高,會形成黃色的四氯合銅絡離子[CuCl₄]²⁻,這時藍色和黃色的混合可能產生綠光,導致溶液呈現綠色。同樣地,硝酸與銅反應時,稀硝酸產生藍色溶液,而濃硝酸由於產生二氧化氮氣體溶解在溶液中形成黃色,與水合銅離子的藍色混合,可能出現綠色溶液。