کدام یون مس پایدارتر است؟
کدام یک از یون های مس پایدار تر است؟ مس یک ظرفیتی Cu(I) یا مس دو ظرفیتی Cu(II)؟ در این نوشتار به بررسی پایداری دو یون مس در شیمی می پردازیم. قبل از پرداختن به پاسخ دادن، لازم است اشاره کنم که در شیمی مقایسه پایداری آرایش های الکترونی عناصر یا یون ها در حالت گازی از نظر علمی ارزشی ندارد، چون یک حالت خاص و گذرا است. آنچه مهم است نظر دادن در مورد پایداری یک حالت اکسایش در ترکیبات مختلف عناصر است.
و اما اصل سوال:
مس در حالت اکسایش (II) در محلول‌های آبی پایدار تر از مس (I) است. وقتی یون مس یک ظرفیتی در آب قرار گیرد واکنش تسهیم نامتناسب، یعنی اکسید و احیا، انجام می دهد و مس فلزی و یون Cu (H2O)6 دو بار مثبت تولید می کند. این واکنش با آزاد شدن انرژی زیادی همراه است چون انرژی هیدراسیون مس ۲ در بین فلزات واسطه سری اول بالاترین مقدار است.
از نظر نرمی و سختی مس (II) تقریبا اسید سخت اما مس (I) اسید نرم محسوب می شود. بنابراین، مس (II) با لیگاندهایی که اتم دهنده آنها باز سخت باشد، مانند آمونیاک، اتیلن دی آمین، و… کمپلکس های پایدار تشکیل می دهد. یا وقتی که مس فلزی را در هوا حرارت دهیم اکسید سیاه رنگ مس (II) می دهد و Cu2O تولید نمی شود. علاوه براین، مس (II) با آرایش d9 در کمپلکس ها انرژی پایداری میدان بلور یا CFSE هم دارد، که پایداری کمپلکس های مس (II) را بیشتر می کند. در صورتی که کمپلکس های مس (I) که بیشتر چهاروجهی هستند به علت داشتن آرایش کامل d10 انرژی پایداری میدان بلور ندارند.
در عوض مس (I) بازهای لویس نرم را ترجیح می دهد. مثلا وقتی بر روی محلول سولفات مس (II) پتاسیم یدید اضافه کنیم، یدید مس (I)، CuI ، و یُد عنصری تولید می کند و در کل CuI2 وجود ندارد. همچنین اگر بر روی سولفات مس (II) تیوره اضافه کنیم، که اتم دهنده آن یعنی گوگرد نرم است، مس (II) به مس (I) احیا می شود و کمپلکس تیوره مس (I)تشکیل می شود. بنابراین، از نظر من، چون بیشترین ترکیبات مس در حالت اکسایش (II) هستند و نیز فلز مس در طبیعت بیشتر به CuS، باز در حالت اکسایش (II)، یافت می شود، پس مس در حالت اکسایش (II) پایداری بیشتری دارد.
