Warum oxidiert Kupfer vornehmlich zu Cu2+?
Hallo! Warum tut Kupfer zu Cu2+ oxidieren, wenn es ja nur ein Außenelektron hat? Wenn doch 1 e- wegginge, wäre doch die darunter liegende Schale voll (s. Bild). Was für eine Regel gibt es bei solchen Elektronenkonfigurationen? Weiß das jemand? Danke für eine Antwort! :)
2 Antworten
Das ganze ist ein wenig komplizierter, da Kupfer ein Übergangsmetall ist. Heißt: Es benutzt auch Elektronen aus den unteren Schalen, genauer aus den 3d-Orbitalen. Das bedeutet, dass Kupfer eigentlich 11 Elektronen hat, mit denen es "Chemie macht".
Wenn man sich die Elektronenkonfiguration von Kupfer (I) und Kupfer (II) ansieht, sollte Kupfer (I) eigentlich stabiler sein, da es eine abgeschlossenen 3d-Schale hat. Dies ist im nicht-wässrigen Bereich auch teilweise der Fall.
Im wässrigen ist jedoch Cu (II) stabiler. Laut HoWi liegt dies an der höheren Hydratationsenergie.
Da musicmaker201 das schon perfekt erklärt hat, will ich mich auf einen Hinweis beschränken:
2wertig tritt Kupfer vor allem in wässigen Lösungen auf. Da disporportioniert Cu(I) in Cu und Cu(II).
In wasserfreien Kupfersalzen ist dagegen eher Cu(I) stabiler.
Da hat der Holleman-Wiberg aber ein Märchen erzählt, denn es gibt auch zahlreiche Komplexe des Cu mit 17 anstatt 18 Elektronen in der Valenzschale. Außerdem spielt auch das korrespondierende Anion ein wichtige Rolle, ob C(I) oder Cu(II) entsteht.
Es ist schlicht ein ungelöstes Rätsel der Quantenchemie, weil das System nicht exakt berechnet werden kann.