1. Formation d'une solution Deep Blue :
* Initialement, lors de l'ajout d'ammoniaque à une solution de sulfate de cuivre, un précipité bleu pâle d'hydroxyde de cuivre (Cu(OH)2 ) formulaires :
CuSO4 (aq) + 2NH3 (aq) + 2H2 O(l) → Cu(OH)2 (s) + (NH4 )2 SO4 (aq)
* Au fur et à mesure que l'on ajoute de l'ammoniac, le précipité se dissout, formant une solution bleu foncé. Cela est dû à la formation de l'ion complexe tétraamminecuivre(II) ([Cu(NH3 )4 ] 2+ ) :
Cu(OH)2 (s) + 4NH3 (aq) → [Cu(NH3 )4 ] 2+ (aq) + 2OH - (aq)
2. Formation d'autres complexes :
* La réaction avec l'ammoniac ne s'arrête pas là. En fonction de la concentration en ammoniac, d'autres complexes cuivre-ammoniac peuvent se former, notamment :
* [Cu(NH3 )] 2+
* [Cu(NH3 )2 ] 2+
* [Cu(NH3 )3 ] 2+
Observations clés :
* Changement de couleur : La solution passe du bleu pâle (sulfate de cuivre) au bleu foncé ([Cu(NH3 )4 ] 2+ ).
* Formation et dissolution des précipités : Initialement, un précipité bleu pâle se forme, qui se dissout ensuite avec l'ajout d'ammoniaque supplémentaire.
Remarque importante :
* La formation de ces complexes cuivre-ammoniac est un exemple de réactions d'échange de ligands , où les molécules d'ammoniac remplacent les molécules d'eau coordonnées à l'ion cuivre.
* La stabilité de ces complexes dépend de la concentration en ammoniac et du pH de la solution.
Cette réaction est un exemple classique de la chimie polyvalente des métaux de transition et de leur capacité à former des complexes avec différents ligands.