铜离子Cu²⁺的基态电子排布式为1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁹或[Ar] 3d⁹。铜原子失去最外层的两个电子后形成Cu²⁺离子，其电子占据的原子轨道总数为14个。

在水溶液中，Cu²⁺通常以水合离子[Cu(H₂O)₄]²⁺的形式存在，这种水合铜离子呈现蓝色。因此，我们常见的铜盐溶液大多呈现蓝色。

当稀硝酸与铜反应时，生成的溶液呈蓝绿色；而浓硝酸与铜反应产生的溶液则呈绿色。这是因为浓硝酸与铜反应时会产生二氧化氮气体，这种气体溶解在溶液中呈现黄色，与水合铜离子的蓝色混合后呈现出绿色。

铜离子可以通过还原反应转化为铜，铜本身也可以通过氧化反应转变为铜离子。铜盐在水溶液或熔融状态下均可产生铜离子。此外，铜离子与氢氧根离子结合可以生成不溶于水的Cu(OH)₂蓝色沉淀，这便是检验铜离子的常用方法之一。在碱性溶液中，铜离子会形成沉淀。

原子轨道是单电子薛定谔方程的解，可以表示为ψ(x, y, z)。在球坐标系中，该解可以表示为ψ(r, θ, φ) = R(r)·Y(θ, φ)，其中R(r)代表与径向分布相关的函数，对应于原子轨道的径向分布图；Y(θ, φ)代表与角度分布相关的函数，对应于角度分布图。

在多电子原子中，当价电子进入原子实内部时，内层电子对原子核的屏蔽作用减弱，导致原子实的有效电荷数增加，即电子所受的引力增强，原子体系的能量降低。因此，当主量子数n相同时，不同轨道角动量数l对应的原子轨道形状不同。价电子处于不同轨道时，原子能量降低的幅度也不相同，轨道贯穿效果越明显，能量降低幅度越大。