Медный купорос растворимость воде

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

Растворимость веществ

Перед тем, как выбирать вещество для выращивания кристаллов или, если реактив у вас уже есть, начать выращивать из него кристаллы, рекомендую ознакомиться с таблицей растворимости. В ней я постарался собрать наиболее доступные вещества, из которых можно выращивать кристаллы дома и их растворимость на 100 гр воды при различной температуре.

Например: при 60 градусах в 100 гр воды растворяется 39,5 гр медного купороса, а при 25 градусах — 23,05 гр. Что это значит?

Для получения насыщенного раствора медного купороса при 60 o C вам потребовалось 39,5 гр вещества. При остывании до комнатной температуры, то есть примерно 25 o C, растворимость медного купороса составит около 23 гр, и около 16,5 (39,5-23) гр выпадут в осадок в виде мелких кристалликов или «прирастут» к вашей затравке.

Кроме того, эта таблица поможет вам определить, сколько раствора вы можете приготовить для выращивания кристаллов того или иного вещества.

118,3 (80 o )

115 (80 o )

156

580 (80 o )

Сульфат железа 7вод

101 (90 o )

79,9

54,8 (80 o )

68,3

Сульфат меди 5вод

29,94 (30 o )

46,6? (30 o )

33,39 (50 o )

55,6? (60 o )

43,42 (99 o )

Вещество	Растворимость вещества в гр на 100 гр воды при температуре
	0 o C	20-30 o C	50-60 o C	80-90 o C	100 o C
22,7	37,4 (20 o )	69 (50 o )	18,2	35,6 (20 o )	71,4 (50 o )	3,0	5,9 (20 o )	71,0 (80 o )
124 (25 o )		400
118	192 (20 o )	344 (50 o )	181,9	201,9 (20 o )	259,6 (50 o )	365,1 (80 o )	476
12,5	26,4 (20 o )	40 (50 o )	52 (70 o )
28,8 (20 o )	48 (50 o )	25,25	35,5 (20 o )	50,4 (50 o )	23,1	32 (20 o )	61,8 (60 o )	83,8 (80 o )	114
28,1	34,3 (20 o )	40,3 (40 o )		56,2
35,87 (20 o )	36,80 (50 o )	38,12 (80 o )

В дальнейшем таблица будет дополняться и уточняться.

Если клеточка пропущена, значит точных значений растворимости найти не удалось.

Если значения растворимости отмечены вопросительным знаком, это значит, что данные нескольких источников разнятся. Они будут уточнены.

Таблица составлена по материалам Химической энциклопедии (жирным), Википедии (жирным курсивом).

Материал оказался полезен? Поделись с друзьями!

Есть вопросы или предложения? Комментарии открыты для вас!

J_G (Friday, 25 December 2015 21:11)

Советую растворимость медного купороса также добавить в таблицу,т.к. некоторые люди не читают что либо помимо таблицы,ибо ищут лишь точные цифры,без пояснений.

Борис (Saturday, 26 December 2015 01:26)

#1 J_G, но ведь медный купорос есть в таблице. Смотри Сульфат меди 5вод там ниже дописано, что это Медный купорос 🙂

Константин (Friday, 26 February 2016 23:07)

Доброго времени суток, Борис!
У Вас толковые статьи о кристаллах, спасибо Вам за это!
Мое единственное пожелание: поделитесь опытом, напишите статью о том, где можно купить вещества приведенные в таблице растворимости веществ. Я хоть к химии и близок, однако сам не знаю где достать многие вещества из таблицы помимо химических магазинов, которых в городе для частных лиц по сути нет =)
Спасибо!

Борис (Sunday, 28 February 2016 16:38)

#3 Константин, спасибо вам!
Всё пытаюсь написать статью о самых интересных и самых доступных веществах для выращивания кристаллов, но категорически не хватает времени. Надеюсь, что в ближайшее время смогу её добить.

Алексей Не Важно (Saturday, 23 April 2016 08:40)

Снова здравствуйте, Борис! Можете мне помочь: как пользоваться этой таблицей? Я ещё не слишком большой и не понимаю.

кристин (Tuesday, 13 September 2016 07:58)

Здравствуйте.
Скажите, пожалуйста, если к соли добавить марганцовки, это как-то повлияет на формирование\ строение кристалла?

Дмитрий (Thursday, 29 September 2016 19:26)

Подскажите ето не вредно делать в доме. Есть шанс что будут плохие последствия

Герман (Saturday, 21 April 2018 10:38)

Сколько нужно воды для 60гр?

Ольга (Tuesday, 10 November 2020 09:02)

Борис, здравствуйте! В начале статьи Вы пишите, что при 60 ° в 100 г воды растворяется 39 г медного купороса, а в таблице при этой же температуре указано 61 г. Какое количество лучше растворить для получения качественных кристаллов. Спасибо.

Авторские права на все тексты, фотографии и рисунки, использованные на сайте, принадлежат Лобастову Борису Михайловичу, за исключением изображений, отмеченных особо.
Любое копирование материалов без ссылки на данный сайт запрещено.
Этот сайт пользуется сервисом Google Analytics, пользующимся cookie-файлами, которые осуществляют сбор анонимных данных трафика.
(с) LBM02, 2011 — 2016

Источник