Sulfat de cupru
Sulfatul de cupru este o sare ternară, este un compus chimic pe bază de cupru , sulf și oxigen cu formula CuSO 4 . Această sare există sub diferite forme, în funcție de gradul de hidratare . Forma anhidră, CuSO 4 , este verde pal sau alb cenușiu, în timp ce forma pentahidrat mai frecventă, CuSO 4 · 5H 2 O , este de un albastru strălucitor.
Forma în care sulfatul de cupru este cel mai frecvent găsit este pentahidratul, deoarece este cel mai stabil în natură. Formele anhidre și trihidrate absorb apa pentru a deveni pentahidrat, în timp ce forma heptahidrat pierde apă și pe măsură ce se usucă devine pentahidrat, adică toate tind spre echilibrul stabil final, CuSO 4 · 5H 2 O.
Forma anhidră apare în mod natural în calcocianit , un mineral secundar rar. Formele hidratate se găsesc în natură în calcantitul mineral (pentahidrat) și mai rar sub formă de bonactită (trhidrat, CuSO 4 · 3H 2 O ) și boothită (heptahidrat, CuSO 4 · 7H 2 O ).
Dintre utilizările sulfatului de cupru pentahidrat menționăm utilizarea acestuia în agricultură ca fungicid (în formularea amestecului Bordeaux ) și, într-o măsură mai mică, ca îngrășământ ; este, de asemenea, utilizat ca algicid în cultivarea orezului . În domeniul artistic al gravurii gravate, este utilizat pentru faza de gravare a plăcilor de zinc ca alternativă la acidul azotic mai toxic, deși mai eficient.
Sulfat de cupru (II) pentahidrat, CuSO 4 5H 2 O
| Sulfat de cupru | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Numele IUPAC | |||
| Tetraoxosulfat de cupru (VI) pentahidrat | |||
| Denumiri alternative | |||
| Sulfat de cupru hidratat Vitriol albastru Sulfat cupric hidratat | |||
| Caracteristici generale | |||
| Formula moleculară sau brută | CuSO 4 5H 2 O | ||
| Masa moleculară ( u ) | 249,69 | ||
| Aspect | solid cristalin albastru | ||
| numar CAS | |||
| Numărul EINECS | 231-847-6 | ||
| PubChem | 24462 | ||
| DrugBank | DB06778 | ||
| ZÂMBETE | [O-]S(=O)(=O)[O-].[Cu+2] | ||
| Proprietăți fizico-chimice | |||
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 2.3 | ||
| Indicele de refracție | 1.514 | ||
| Solubilitate în apă | 316 g / L (20 ° C) | ||
| Temperatură de topire | 110 ° C (383 K) dec. | ||
| Presiunea de vapori ( Pa ) la 298 K. | 973 | ||
| Sistem cristalin | triclină | ||
| Proprietăți termochimice | |||
| Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | −850,8 | ||
| Proprietăți toxicologice | |||
| LD 50 (mg / kg) | (oral, șobolan) 300 | ||
| Informații de siguranță | |||
| Simboluri de pericol chimic | |||
  | |||
| Atenţie | |||
| Fraze H | 302 - 315 - 319 - 410 | ||
| Sfaturi P | 273 - 305 + 351 + 338 - 302 + 352 [1] | ||
Sulfatul de cupru pentahidrat , având fixate 5 molecule de apă în structura sa, este cea mai utilizată și disponibilă în mod obișnuit pe piață.
Structură și configurație electronică
Ionul Cu (II) din solid are o coordonare octaedrică. Patru molecule de apă sunt coordonate cu metalul într-o configurație plană pătrată; cele două poziții axiale sunt ocupate de atomi de oxigen ai ionului sulfat. Octaedrul este distorsionat tetragonal. A cincea moleculă de apă nu este legată direct de cupru, ci formează legături de hidrogen cu ioni de apă și sulfat coordonați. În soluție ionii sulfat se disociază și se formează ionul complex [Cu (H 2 O) 6 ] 2+ .
Aceste complexe au configurație electronică d 9 și, prin urmare, sunt distorsionate datorită efectului Jahn-Teller . Culoarea albastră se datorează benzilor de absorbție dd din cadrul complexului.
Sinteză
Industrial, sulfatul de cupru pentahidrat este preparat prin tratarea așchilor de cupru cu acid sulfuric în prezența aerului. Alternativ, diferiți compuși de cupru (II) pot fi tratați cu acid sulfuric, cum ar fi oxidul de cupru (II), CuO .
Reactivitate
Pentahidratul de sulfat de cupru (II) se descompune la încălzire înainte de topire. La 88 ° C pierde primele două molecule de apă, formând trihidratul; la 114 ° C pierde încă două molecule de apă și ultima moleculă de apă se pierde la 245 ° C formând CuSO 4 anhidru. Prin încălzirea peste 600 ° C, SO 3 este îndepărtat și se formează CuO. [2] Este solubil în metanol, dar insolubil în etanol .
Prin adăugarea de amoniac la soluțiile de sulfat de cupru, se formează mai întâi un precipitat de hidroxid de Cu (OH) 2 , care apoi se dizolvă din nou pentru a forma complexul tetramino albastru [Cu (NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ] 2+ întuneric. Complexul hexamino [Cu (NH 3 ) 6 ] 2+ poate fi izolat numai în amoniac lichid în absența apei.
Utilizări [3]
Îngrășământ CE și fungicide
Sulfatul de cupru pentahidrat este un fungicid cu activitate biocidă împotriva ciupercilor , bacteriilor și algelor . Folosit din aproximativ a doua jumătate a secolului al XIX-lea, are o acțiune fitotoxică puternică, prin urmare formulările comerciale conțin aditivi care au scopul de a corecta pH - ul și de a reduce toxicitatea față de plante: acest lucru se întâmplă, de exemplu, în ciuperci. Bordeaux și în complexul Cheshunt . Primul este utilizat în mod tradițional ca fungicid cupric în pomicultură și viticultură și conține hidroxid de calciu ca component alcalinizant. Al doilea, utilizat în mod tradițional de anglo-saxoni , este un geodisinfestant , utilizat pentru dezinfestarea substraturilor de însămânțare în horticultură și horticultură pentru a preveni distrugerea răsadurilor în paturile de semințe și conține carbonat de amoniu ca agent alcalinizant [3] . Este folosit ca erbicid nu în agricultură, ci pentru a controla plantele acvatice invazive lângă țevile care conțin apă. Soluțiile diluate de sulfat de cupru sunt utilizate pentru a trata infecțiile cu paraziți la peștii de acvariu [4] și, de asemenea, pentru a elimina melcii din acvariu. Ionii de cupru (II) sunt foarte toxici pentru pești, deci trebuie să acordați atenție dozajului. Multe tipuri de alge pot fi controlate cu o concentrație foarte mică de sulfat de cupru. Sulfatul de cupru inhibă dezvoltarea bacteriilor precum E. coli .
Reactiv analitic
Pentahidratul de sulfat de cupru este utilizat în multe teste chimice. Este utilizat în reactivul Fehling pentru a verifica prezența zaharurilor cu proprietăți reducătoare , cum ar fi glucoza . În prezența acestor zaharuri, cuprul albastru (II) prezent în soluție este redus la oxid de cupru (I), Cu 2 O, care formează un precipitat insolubil roșu de cărămidă. Sulfatul de cupru este, de asemenea, utilizat pentru determinarea proteinelor prin metoda biuret .
O altă utilizare a sulfatului de cupru este testul de anemie . Testul se efectuează prin plasarea câtorva picături de sânge într-o soluție de sulfat de cupru cu greutate specifică specială. Sângele care conține o cantitate suficientă de hemoglobină se scufundă rapid datorită densității sale, în timp ce sângele mai puțin bogat în hemoglobină plutește sau se scufundă lent. [5]
În testul cu flacără , ionii de cupru (II) emit o lumină albastru-verde, cu o nuanță decisiv mai albastră decât în testul cu flacără de bariu .
Sinteza organică
Sulfatul de cupru pentahidrat este, de asemenea, utilizat în sinteza organică : [6] prin reacția acestuia cu permanganat de potasiu , se obține un oxidant pentru conversia alcoolilor primari. [7]
Educație chimică
Pentahidratul de sulfat de cupru este un compus chimic inclus în mod obișnuit în jocurile de învățare, cum ar fi produsele chimice mici, și este adesea folosit pentru a spori cristalele experimentelor din școli și a obiectelor metalice electrolitice de acoperire cu cupru . Având în vedere toxicitatea sa, nu este recomandat copiilor mici. Sulfatul de cupru este utilizat ca exemplu de reacție exotermă , prin plasarea vatei de oțel sau a panglicii de magneziu într-o soluție de CuSO 4 .
În cursurile de chimie din școli este folosit pentru a ilustra sărurile hidratate. Prin încălzirea sulfatului de cupru albastru pentahidrat se elimină apa de cristalizare prezentă și rămâne forma anhidră albicioasă. Dacă ulterior se adaugă apă la forma anhidră, sarea pentahidrat albastră este re-obținută.
O reacție simplă de deplasare poate fi ilustrată prin plasarea unei bucăți mici de fier într-o soluție de sulfat de cupru. Ionul cupru (II) este redus la cupru metalic în timp ce fierul este dizolvat formând ionul fier (II):
Medicament
În trecut, sulfatul de cupru era folosit ca emetic , [8] dar acum este considerat prea toxic pentru această utilizare. [9] Este încă listat ca antidot în sistemul de clasificare terapeutică și chimică anatomică al Organizației Mondiale a Sănătății din subgrupul ATC V03. [10]
Grafică artistică
Deși această alegere nu este împărtășită de majoritatea gravurilor, o soluție diluată de sulfat de cupru 10% poate fi utilizată pentru gravarea matricilor de zinc în tehnica de gravare. Soluția acidă astfel obținută este mai puțin agresivă și toxică decât acidul azotic, utilizat istoric pentru această tehnică, dar nu mai puțin eficientă și ușor de gestionat.
Cupru (II) anhidru sulfat, CUSO4
| Sulfat de cupru | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Numele IUPAC | |||
| Tetraoxosulfat de cupru (VI) | |||
| Denumiri alternative | |||
| Sulfat de cupru anhidru Sulfat de cupru Sulfat de cupru (II) | |||
| Caracteristici generale | |||
| Formula moleculară sau brută | CuSO 4 | ||
| Masa moleculară ( u ) | 159.6 | ||
| Aspect | solid albicios | ||
| numar CAS | |||
| Numărul EINECS | 231-847-6 | ||
| PubChem | 24462 | ||
| DrugBank | DB06778 | ||
| ZÂMBETE | [O-]S(=O)(=O)[O-].[Cu+2] | ||
| Proprietăți fizico-chimice | |||
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 3.603 | ||
| Solubilitate în apă | 203 g / L (20 ° C) | ||
| Temperatură de topire | dec. | ||
| Proprietăți termochimice | |||
| Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | −771,4 | ||
| Δ f G 0 (kJ mol −1 ) | −662,2 | ||
| S 0 m (J K −1 mol −1 ) | 109.2 | ||
| Proprietăți toxicologice | |||
| LD 50 (mg / kg) | (oral, șobolan) 300 | ||
| Informații de siguranță | |||
| Simboluri de pericol chimic | |||
| | |||
| Atenţie | |||
| Fraze H | 302 - 315 - 319 - 410 | ||
| Sfaturi P | 273 - 305 + 351 + 338 - 302 + 352 [1] | ||
Sulfatul de cupru anhidru, CuSO 4 , este din punct de vedere comercial mult mai puțin important decât forma pentahidrat, CuSO 4 · 5H 2 O. Este un solid albicios care se prepară prin deshidratarea formei pentahidrat; este higroscopic și prezența umidității este suficientă pentru a reforma CuSO 4 · 5H 2 O. Sulfatul de cupru anhidru are o utilizare practică redusă, dar poate fi folosit ca desicant pentru solvenții organici.
Notă
- ^ a b foaie informativă de sulfat de cupru anhidru, monohidrat și pentahidrat pe IFA-GESTIS Arhivat 16 octombrie 2019 la Internet Archive .
- ^ HW Richardson, Cupru compuși , în enciclopedia Ullmann de chimie industrială , ediția a VII-a, Weinheim, Wiley-VCH, 2005.
- ^ a b Utilizări ale sulfatului de cupru , la copper.org . Adus 15/09/2009 .
- ^ All About Copper Sulfate, National Fish Pharmaceuticals , la fishyfarmacy.com . Adus 15-09-2009 (arhivat din original la 14 aprilie 2019) .
- ^ BH Estridge, AP Reynolds, NJ Walters,Tehnici de laborator medicale de bază , Thomson Delmar Learning, 2000, ISBN 0-7668-1206-5 .
- ^ RV Hoffman, Copper (II) Sulfate, în Enciclopedia reactivilor pentru sinteza organică , John Wiley & Sons, 2001, DOI : 10.1002 / 047084289X.rc247 .
- ^ CW Jefford, Y. Li, Y. Wang, O oxidare selectivă, eterogenă, folosind un amestec de permanganat de potasiu și sulfat cupric: (3aS, 7aR) -hexahidro- (3S, 6R) -dimetil-2 (3H) -benzofuranonă , în Org. Sintetizator. , vol. 9, 1998, p. 462.
- ^ NA Holtzmann, RH Haslam, Creșterea cuprului seric după sulfat de cupru ca emetic , în Pediatrie , vol. 42, n. 1, 1968, pp. 189–93. Adus la 16 septembrie 2009 .
- ^ KC Olson, Poisoning & overdose de droguri , New York, Lange Medical Mooks / McGraw-Hill, 2004, ISBN 0-8385-8172-2 .
- ^ Site-ul oficial ATC , la whocc.no . Adus 16-09-2009 .
Alte proiecte
-
Wikibooks conține texte sau manuale despre sulfatul de cupru -
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe sulfat de cupru
linkuri externe
- Fișa cu date de securitate a sulfatului de cupru pentahidrat , pe carloerbareagenti.com . Adus 17/09/2009 .
- Fișa cu date de securitate a sulfatului de cupru anhidru , pe carloerbareagenti.com . Adus 17/09/2009 .
| Controlul autorității | LCCN (EN) sh85032394 · GND (DE) 4166168-0 |
|---|
