铜的络合物和化合物的光谱和磁性特性是如何形成的?

在环境的较低对称性下，Cu2+在铜的络合物和化合物中起到了重要的作用。光谱和磁性的解释相对复杂，尤其是在讨论相当于一个电子的情况下。铜的络合物和化合物通常呈现兰色和绿色，但也存在一些例外，如在可见光谱范围内出现红色或棕色。这些颜色是由于光谱中存在一个吸收带，其波长范围在600-900毫微米之间。然而，这些谱带的包迹线通常是不对称的，且存在一些重叠跃迁，因此确定次谱带的固有数目和位置是困难的。只有通过测定单晶的极化光谱，才能清楚地确定次谱带的固有数目和位置。

在Cu（NH3）42+和Cu（DPM）2这两种情况中，希望成单d电子空位能够直接指向四个配位体原子。因此，在Cu（NH3）42+中，d电子进入dx2-y2轨道，而在Cu（DPM）2中，半空轨道是dxy轨道。通过极化光谱的分析，可以发现Cu（NH3）42+和Cu（DPM）2中存在不规则的吸收包迹线，分别由三个和四个分量组成。这与轨道能级图的结果是一致的。因此，金属和配位体之间的相互作用使得所有d轨道能量大致相等，这一结果无法用简单的静电晶体场理论解释，但可以通过分子轨道分析来解释。

引入配位体沿着z轴可能会导致dz2轨道能量升高，接近于高能量的dx2-y2或dxy轨道。例如，在Cu（NH3）52+离子中，考虑到正方锥结构，可以发生dx2-y2→dz2，dx2-y2→dxy和dx2-y2→(dxz，dyz)跃迁，分别发生在约10000、13000和18000厘米-1处。CuCl53-的两个d-d跃迁也是可以预料到的，在约8000和10000厘米-1处可以观察到两条带。

除了在极低温度下（＜5°C），简单的CuⅡ络合物的磁矩一般在1.75-2.20波尔磁子之间，与立体化学和温度无关。