铜离子是由铜原子失去最外层的两个电子得到的,显正2价,书写为Cu2+,通常显蓝色,铜离子(Cu2+)在
水溶液中实际上是以
水合离子〔[Cu(H2O)4]2+〕的形式存在的,
水合铜离子呈蓝色,所以我们常见的铜
盐溶液大多呈蓝色。常温下,铜离子在pH=5.2时开始沉淀,至pH=6.4时沉淀完全。
向
氯化铜(CuCl2)溶液中加水,则溶液中氯离子(Cl-)浓度变小,水合铜离子相对增多,溶液主要呈现水合铜离子的颜色(蓝色)。所以我们见到的氯化铜
稀溶液一般呈蓝色。
同样道理,在稀
硝酸(HNO3)跟铜的反应中,
稀硝酸与铜反应所得的溶液呈蓝色,而
浓硝酸与铜反应所得溶液呈绿色。这是因为,浓硝酸与铜
反应时,产生大量的
二氧化氮(NO2)气体,二氧化氮溶解在溶液中呈黄色,二氧化氮的黄色跟水合铜离子的蓝色混合就出现了我们看到的绿色。
而在
氯化铜的溶液中,不仅有水合铜离子〔[Cu(H2O)4]2+〕,还有
氯离子与铜离子结合形成的四氯合铜离子〔[CuCl4]2-〕,该离子的颜色为黄色。 当在饱和氯化铜溶液中加入
氯化钠(NaCI)或者其它
氯化物和通入
氯化氢(HCl)时,溶液的绿色会进一步“黄化”,使溶液呈鲜艳的黄绿色,而粘附在白色瓷壁上的溶液则呈现黄色,这是涉及到物理的张力等改变了四氯合铜离子的
平衡常数,使其正向移动,而在溶液中,大量的水使四氯合铜离子的转化呈可逆,因而无法使其呈现黄色。根据光学原理我们知道,蓝色和黄色的
混合色为绿色,这就是为什么我们常见的一般浓度的
氯化铜溶液呈绿色的原因。
铜离子可以通过
还原反应生成铜,铜可以通过氧化反应生成铜离子,
铜盐溶于水或熔融也可以得到铜离子,铜离子可以与
氢氧根离子生成不溶于水的氢氧化铜[Cu(OH)2]蓝色沉淀,这也是检验铜离子的方法之一。铜离子存在于
碱性溶液中就会生成沉淀。