Безводный сульфат меди вода реакция

Сульфат меди(II)

Сульфат меди(II)
Общие
Систематическое наименование	Меди(II) сульфат
Традиционные названия	Медный купорос
Химическая формула	CuSO4
Физические свойства
Молярная масса	159,61 г/моль
Плотность	3,60 г/см³
Термические свойства
Химические свойства
pKa	5·10 −3
Растворимость в воде	31,6 г/100 мл
Структура
Координационная геометрия	Октаэдрическая
Кристаллическая структура	Триклинная
Классификация
Рег. номер CAS	7758-98-7
RTECS	GL8800000

Сульфат меди(II) (CuSO₄) — медная соль серной кислоты, белые кристаллы, хорошо растворимые в воде. Однако из водных растворов, а также на воздухе хотя бы с незначительным содержанием влаги кристаллизуется голубой пентагидрат CuSO₄ · 5H₂O — медный купорос.

Содержание

Получение

В промышленности получают растворением Cu и медных отходов в разб. H₂SO₄ при продувании воздуха; растворением CuO в H₂SO₄; сульфатизирующим обжигом сульфидов Cu; как побочный продукт электролитич. рафинирования Cu.

В лаборатории можно получить действием концентрированной серной кислотой на медь при нагревании:

Температура не должна превышать 60 градусов Цельсия, так как образуется побочный продукт:

Также в лабораторных условиях сульфат меди (II) может быть получен реакцией нейтрализации гидроксида меди (II) серной кислотой:

Очистка

Обычно технический сульфат меди загрязнен сульфатом железа (II). Реактив Ч. Д. А. не содержит ионов Fe 2+ . Реактив загрязнен изоморфически и его невозможно очистить простой перекристаллизацией. В нашем случае можно окислить Fe 2+ до Fe 3+ кипячением полученного раствора сульфата меди с PbO₂. Fe₂(SO₄)₃ не формирует изоморфическую смесь с сульфатом меди. После кипячения раствор фильтруют. А потом кристаллизацией получают чистый сульфат меди.

Физические свойства

Строение кристаллогидрата

Структура медного купороса приведена на рисунке. Как видно, вокруг иона меди координированы два аниона SO₄ 2− по осям и четыре молекулы воды (в плоскости), а пятая молекула воды играет роль мостиков, которые при помощи водородных связей объединяют молекулы воды из плоскости и сульфатную группу.

Термическое воздействие

При нагревании последовательно отщепляет две молекулы воды, переходя в тригидрат CuSO₄ · 3H₂O (этот процесс, то есть выветривание, частично идёт и просто на воздухе), затем в моногидрат (110°) CuSO₄ · H₂O, и выше 258 °C образуется безводная соль. Термическое разложение становится заметным выше 650 °C:

Растворимость

Растворимость сульфата меди(II) по мере роста температуры проходит через плоский максимум, в течение которого растворимость соли почти не меняется (в интервале 80-200 °C). (см. рис.)

Как и все соли, образованные ионами слабого основания и сильной кислоты, сульфат меди(II) гидролизуется, (степень гидролиза в 0,01М растворе при 15 °C составляет 0,05 %) и даёт кислую среду (pH указанного раствора 4,2). Константа диссоциации составляет 5·10 −3 .

Химические свойства

Диссоциация

CuSO₄ — хорошо растворимая в воде соль и сильный электролит, в растворах cульфат меди (II) так же, как и все растворимые соли, диссоциирует в одну стадию:

Реакция замещения

Реакция замещения возможна в водных растворах сульфата меди с использованием металлов активнее меди, стоящих левее меди в электрохимическом ряду напряжения металлов.

Реакция с растворимыми основаниями (щелочами)

Сульфат меди(II) реагирует с щелочами с образованием осадка гидроксида меди(II) голубого цвета:

Реакция обмена с другими солями

Сульфат меди вступает также в обменные реакции по ионам Cu 2+ и SO₄ 2-

Прочее

С сульфатами щелочных металлов и аммония образует комплексные соли, например, Na₂[Cu(SO₄)₂]·6H₂O.

Ион Cu 2+ окрашивает пламя в зеленый цвет.

Применение

Сульфат меди(II) — наиболее важная соль меди — часто служит исходным сырьём для получения других соединений. Например, гидроксида меди (II) — Cu(OH)₂ — вещества, необходимого для качественных реакций на глюкозу, глицерин.

Безводный сульфат меди можно использовать как индикатор влажности, с его помощью в лаборатории проводят обезвоживание этанола и некоторых других веществ.

Наибольшее количество непосредственно применяемого CuSO₄ расходуется на борьбу с вредителями в сельском хозяйстве, в составе бордоской смеси с известковым молоком — от грибковых заболеваний и виноградной тли. Для этих целей сульфат меди (II) имеется в розничной торговле.

В строительстве водный раствор сульфата меди применяется для нейтрализации последствий протечек, ликвидации пятен ржавчины, а также для удаления выделений солей («высолов») с кирпичных, бетонных и оштукатуренных поверхностей; а также как антисептическое и фунгицидное средство для предотвращения гниения древесины.

Также он применяется для изготовления минеральных красок, в медицине, как один из компонентов электролитических ванн для меднения и т. п. и как часть прядильных растворов в производстве ацетатного волокна.

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E519. Используется как фиксатор окраски и консервант.

В пунктах скупки лома цветных металлов раствор медного купороса применяется для выявления цинка, марганца и магния в алюминиевых сплавах и нержавейке. При выявлении этих металлов появляются красные пятна.

Токсикология

Токсикологические данные

Сульфат меди (II) относится к классу опасности 1 (малоопасное вещество), как вещество, содержащее сульфат-ион. С другой же стороны, на стограммовой упаковке сульфата меди, поступающей в розничную продажу, указан класс опасности 2 (высокоопасное вещество). Смертельная доза медного купороса составляет от 8 до 30 граммов для взрослого человека перорально (через рот) [1] [2] . Летальная доза зависит от состояния здоровья человека, от его массы, от иммунитета именно к данному веществу и от других факторов.

Первая помощь при отравлении

При попадании вещества на кожу необходимо снять его ватой или куском ткани, затем обмыть прохладной водой с мылом. При попадании в глаза необходимо обильно промыть их проточной водой. При попадании через дыхательные пути нужно вывести пострадавшего на свежий воздух, прополоскать рот водой. При попадании в желудочно-кишечный тракт необходимо промыть желудок пострадавшего 0,1%-ым раствором марганцовки, дать выпить пострадавшему солевое слабительное — сульфат магния 1-2 ложки, вызвать рвоту, дать мочегонное.

Безопасность

При обращении с сульфатом меди (II) в бытовых условиях стоит быть очень осторожным, иначе можно нанести непоправимый вред здоровью [3] . При приготовлении растворов желательно использовать резиновые или одноразовые полиэтиленовые перчатки, очки, резиновые сапоги и также настоятельно рекомендуется использовать респиратор. Ни в коем случае не использовать пищевую посуду. Приготовление раствора и использование медного купороса стоит производить в отсутствие детей и животных. Во время использования нельзя пить, курить, принимать пищу. После работы лицо и руки вымыть с мылом, прополоскать рот.

Хранить в сухом прохладном месте при температуре от −30 до +30 °C, отдельно от лекарств, пищевых продуктов и кормов для животных, в недоступном для детей и животных месте. Запрещается хранение вещества в поврежденной упаковке.

Производители и поставщики

Сульфат меди (II), как средство от гниения, сорняков и т. д. находится в розничной продаже в супермаркетах и хозяйственных магазинах. Чаще всего на прилавках можно найти упаковку весом в 100 граммов. Производство данной продукции осуществляется компанией ЗАО Фирма «Август». Также медный купорос можно найти в химических магазинах разной фасовки. Обычно это пластиковые банки весом в 1 кг или полиэтиленовые мешки весом в 500 г.

Нахождение в природе

В природе изредка встречается минерал халькантит, состав которого близок к CuSO₄ ∙ 5H₂O

Источник

Сульфат меди и медный купорос, характеристика, свойства и химические реакции

Сульфат меди и медный купорос, характеристика, свойства и химические реакции.

Сульфат меди – неорганическое вещество, имеет химическую формулу CuSO₄.

Краткая характеристика сульфата меди:

Сульфат меди – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула сульфата меди CuSO₄.

Сульфат меди – неорганическое химическое соединение, соль серной кислоты и меди.

Хорошо растворяется в воде. Растворение сульфата меди проходит со значительным выделением тепла . Сульфат меди гидролизуется и даёт кислую среду.

С водой сульфат меди образует кристаллогидраты: пентагидрат сульфата меди CuSO₄·5H₂O, именуемый также медный купорос, тетрагидрат сульфата меди CuSO₄·4H₂O, тригидрат сульфата меди CuSO₄·3H₂O, гидрат сульфата меди CuSO₄·H₂O.

Растворим также в глицерине, метаноле, этиленгликоле. Не растворим в ацетоне, этаноле.

Сульфат меди негорюч, пожаро- и взрывобезопасен.

Сульфат меди является пищевой добавкой Е519.

В природе сульфат меди встречается в виде минералов халькантита (CuSO₄·5H₂O), халькокианита (CuSO4), бонаттита (CuSO₄·3H₂O), бутита (CuSO₄·7H₂O) и в составе некоторых других минералов.

Краткая характеристика медного купороса:

Медный купорос – неорганическое вещество синего цвета различных оттенков.

Химическая формула медного купороса CuSO₄·5H₂O.

Медный купорос – пентагидрат сульфата меди.

Хорошо растворяется в воде. Растворим также в глицерине, метаноле, этаноле, этиленгликоле.

На воздухе постепенно выветривается (теряет кристаллизационную воду).

Медный купорос негорюч, пожаро- и взрывобезопасен.

Медный купорос относится к веществам 2-го класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

Физические свойства сульфата меди:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	CuSO4
Синонимы и названия иностранном языке	copper(II) sulphate (сopper(II) sulfate (англ.)

халькокианит (рус.) Тип вещества неорганическое Внешний вид бесцветные ромбические кристаллы Цвет бесцветный, белый Вкус —* Запах без запаха Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 3640 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 3,64 Температура кипения, °C — Температура плавления, °C — Температура разложения, °C 650 Гигроскопичность гигроскопичен Молярная масса, г/моль 159,609 Растворимость в воде (25 o С), г/100 г 20,5

Физические свойства медного купороса:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	CuSO4·5H2O
Синонимы и названия иностранном языке	sodium sulfate (англ.)

copper(II) sulfate pentahydrate (англ.)

меди(II) сульфат пентагидрат (рус.)

медный купорос (рус.)

медь сернокислая пятиводная (рус.)

халькантит (рус.) Тип вещества неорганическое Внешний вид синие триклинные кристаллы Цвет синий Вкус горьковато-металлический вяжущий Запах без запаха Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 2286 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 2,286 Температура кипения, °C —* Температура плавления, °C — Температура разложения, °C 100-250 Гигроскопичность гигроскопичен Молярная масса, г/моль 249,685 Растворимость в воде (25 o С), г/100 г 35,6

Химические свойства сульфата меди. Химические реакции сульфата меди и кристаллогидратов меди:

Химические свойства сульфата меди аналогичны свойствам сульфатов других металлов . Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция сульфата меди и железа :

В результате реакции образуются сульфат железа и медь .

2. реакция сульфата меди и цинка :

В результате реакции образуются сульфат цинка и медь.

3. реакция сульфата меди и олова :

В результате реакции образуются сульфат олова и медь.

4. реакция взаимодействия сульфата меди, меди и хлорида натрия:

CuSO₄ + Cu + 2NaCl → 2CuCl + Na₂SO₄ (t = 70 °C).

В результате реакции образуются хлорид меди и сульфат натрия.

5. реакция взаимодействия сульфата меди и аммиака :

В результате реакции образуется сульфат тетраамминмеди (II).

6. реакция взаимодействия сульфата меди и гидроксида натрия:

В результате реакции образуются сульфат натрия и гидроксид меди . В ходе реакции используется разбавленный раствор гидроксида натрия .

7. реакция взаимодействия сульфата меди и гидроксида калия:

В результате реакции образуются сульфат калия и гидроксид меди.

8. реакция взаимодействия сульфата меди и гидроксида лития:

В результате реакции образуются сульфат лития и гидроксид меди.

9. реакция взаимодействия сульфата меди и гидроксида кальция:

В результате реакции образуются сульфат кальция и гидроксид меди.

10. реакция взаимодействия сульфата меди и сульфида калия:

В результате реакции образуются сульфат калия и сульфид меди.

11. реакция взаимодействия сульфата меди и хлорида бария:

В результате реакции образуются сульфат бария и хлорид меди.

12. реакция взаимодействия сульфата меди и сульфита натрия:

В результате реакции образуются сульфат натрия и сульфит меди.

13. реакция взаимодействия сульфата меди и сульфата железа (II) :

В результате реакции образуются медь и сульфат железа (III). В ходе реакции используется концентрированный раствор сульфата железа (II).

14. реакция термического разложения сульфата меди:

В результате реакции образуются оксид меди , оксид серы и кислород .

15. реакция термического разложения кристаллогидратов сульфата меди:

Пентагидрат сульфата меди CuSO₄·5H₂O разлагается на тетрагидрат сульфата меди CuSO₄·4H₂O и воду.

Тетрагидрат сульфата меди CuSO₄·4H₂O разлагается на гидрат сульфата меди CuSO₄·H₂O и воду.

Гидрат сульфата меди CuSO₄·H₂O разлагается на сульфат меди CuSO₄ и воду.

Применение и использование сульфата меди и медного купороса:

Сульфат меди и медный купорос используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– в химической промышленности как исходное сырьё для получения других соединений меди ;

– используется для осушения газов , в т.ч. воздуха ;

– в строительстве водный раствор сульфата меди применяется для нейтрализации последствий протечек, для ликвидации пятен ржавчины , для удаления выделений солей («высолов») с кирпичных, бетонных и оштукатуренных поверхностей, а также как антисептическое и фунгицидное средство для предотвращения гниения древесины ;

– в сельском хозяйстве медный купорос применяется как антисептик, фунгицид и медно-серное удобрение ;

– в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки 519 как фиксатор окраски и консервант;

– в быту для выведения пятен ржавчины на потолке после затоплений.

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

сульфат меди реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие сульфата меди
реакции

Источник