Bakrov(II) sulfat

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Bakrov(II) sulfat
Kristal bakrovega(II) sulfata pentahidrata
Uprašen bakrov(II) sulfat pentahidrat
Model kristalne enote brezvodnega bakrovega(II) sulfata
Kristalna struktura brezvodnega bakrovega(II) sulfata
IUPAC-ime Bakrov(II) sulfat
Druga imena Kupri sulfat
Modri vitriol
Modra galica
Halkantit
Identifikatorji
Številka CAS 7758-98-7,
7758-99-8 (pentahidrat)
PubChem 24462
EINECS število 231-847-6
RTECS število GL8800000 (brezvodni)
GL8900000 (pentahidrat)
Lastnosti
Molekulska formula CuSO4
Molekulska masa 159,61 g/mol (brezvodni)
249,68 g/mol (pentahidrat)
Videz modra kristalinična trdnina (pentahidrat)
sivo-bel prah (brezvodni)
Gostota 3,603 g/cm3 (brezvodni)
2,284 g/cm3 (pentahidrat)
Tališče

110 °C (−4H2O)
150 °C (−5H2O)
< 650 °C razpade

Topnost (voda) 31,6 g/100 ml (0 °C)
Topnost brezvodni
netopen v etanolu
pentahidrat
topen v metanolu in etanolu
Lomni količnik (nD) 1,514 (pentahidrat)
Struktura
Kristalna struktura Triklinska
Koordinacijska
geometrija
Oktaedrična
Termokemija
Standardna molarna
entropija
So298
109,05 J K−1 mol−1
Nevarnosti
Varnostni list ICSC 0751 (brezvodni)
ICSC 1416 (pentahidrat)
EU klasifikacija Zdravju škodljivo (Xn)
Dražilno (Xi)
Nevarno za okolje (N)
EU Index 029-004-00-0
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
0
 
R-stavki R22, R36/38, R50/53
S-stavki S22, S60, (S61)
Plamenišče Ni vnetljiv
LD50 300 mg/kg
Sorodne snovi
Drugi kationi Nikljev(II) sulfat
Cinkov(II) sulfat
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za
material v standardnem stanju (pri 25 °C, 100 kPa)

Bakrov(II) sulfat je kemijska spojina s formulo CuSO4. Spojina ima pravzaprav več kemijskih formul, ki so odvisne od stopnje hidratacije. Brezvodna sol je bledo zelen ali sivo-bel prah, medtem ko je pentahidrat svetlomoder kristal. Brezvodna sol se v naravi pojavlja kot redek mineral halkocianit. Hidratizirani bakrovi sulfati se v naravi pojavljajo kot halkantit (pentahidrat), bonatit (trihidrat) in bootit (heptahidrat). Bonatit in bootit sta zelo redka. Starinsko ime za bakrov(II) sulfat je modri vitriol ali modra galica.[1]

Priprava[uredi | uredi kodo]

Eleltroliza žveplove kisline z bakrenimi elektrodami. Nastali bakrov(II) sulfat kislino obarva modro.

Ker je bakrov sulfat na voljo komercialno, se po navadi kupuje in se ne pripravlja v laboratoriju.

V laboratoriju se lahko pripravi iz žveplove kisline in različnih bakrovih(II) spojin, na primer bakrovega(II) oksida. Oksid se lahko pripravlja sproti iz kovinskega bakra, tako da se žveplovi kislini doda vodikov peroksid. Druga možnost je elektroliza žveplove kisline z bakrenimi elektrodami.

Kemijske lastnosti[uredi | uredi kodo]

Bakrov(II) sulfat pentahidrat razpade preden se stali. Pri 63 °C izgubi dve molekuli vode, pri 109 °C še dve molekuli, pri 220 °C pa še zadnjo molekulo vode. Pri 650 °C razpade v bakrov(II) oksid (CuO) in žveplov trioksid (SO3).

Modra barva kristalov je posledica vezane vode. Pri segrevanju z odprtim plamenom kristali odcepijo vodo in spremenijo barvo v sivo-belo.[2]

Uporaba[uredi | uredi kodo]

Herbicid, fungicid in pesticid[uredi | uredi kodo]

Bakrov sulfat je fungicid. V zmesi z gašenim apnom (Ca(OH)2) z bordojska brozga se uporablja za zatiranje peronospore na vinski trti, melonah in jagodičju.[3] Zmes bakrovega sulfata in amonijevega karbonata ((NH4)2CO3) se uporablja v vrtnarstvu za preprečevanje izsuševanja sadik.

Bakrov sulfat je tudi herbicid za zatiranje eksotičnih vodnih rastlin. Razredčena raztopina se uporablja za zdravljenje akvarijskih rib z raznimi parazitskimi okužbami[4] in zatiranje vodnih polžev. Pripravek zahteva skrbno ravnanje, ker je bakrov sulfat zelo toksičen tudi za ribe. Za zatiranje alg zadostujejo že zelo majhne koncentracije.

Bakrov sulfat zavira razvoj bakterij, na primer E. coli.

Reagent v analizni kemiji[uredi | uredi kodo]

Bakrov sulfat je komponenta Fehlingovega reagenta (bakrov sulfat, kalijev natrijev tatrat in natrijev hidroksid) in Benediktovega reagenta (bakrov sulfat, natrijev karbonat in natrijev citrat), ki se uporabljata za določanje reducirajočih sladkorjev. Sladkorji reducirajo bakrov(II) sulfat v netopni bakrov(II) oksid. Uporablja se tudi v biuretskem reagentu (bakrov sulfat, kalijev natrijev tartrat in kalijev hidroksis) za določanje beljakovin.

Raztopina bakrovega sulfata se uporablja za hitro ugotavljanje anemije. Kapljica krvi, ki ima dovolj hemoglobina zaradi velike gostote hitro potone, anemična kri pa potone počasi ali pa sploh ne.[5]

V plamenski reakciji bakrovi ioni obarvajo plamen intenzivno modro-zeleno, vendar bolj modro kot barij.

Organske sinteze[uredi | uredi kodo]

Bakrov sulfat se uporablja v več organskih sintezah.[6] Brezvodna sol katalizira transacetalizacijo.[7] Hidratizirana sol reagira s kalijevim permanganatom pri čemer nastane oksidant, ki povzroči konverzijo primarnih alkoholov.[8]

Učenje kemije[uredi | uredi kodo]

Bakrov sulfat je standardna kemikalija v šolskem kompletu za učenje kemije. Zaradi toksičnosti ni priporočljiv za majhne otroke.

Zelo primeren je za prikaz kristalizacije, bakrenja železa, eksotermne reakcije(reakcija jeklene volne ali magnezijevega traku v vodni raztopini bakrovega sulfata), hidratacije (modri bakrov sulfat pentahidrat s segrevanjem spremeni barvo iz modre v belo) z navzemanjem vode iz vlažnega zraka pa postane spet moder.[9] Z njim se lahko nazorno prikaže enojno substitucijo

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu,

V kateri se železo raztaplja in tvori železov(II) sulfat, baker pa se izloča kot kovinski baker. Raztopina zato postane zelena, železo pa zaradi izločenega bakra rdeče.

Drugo[uredi | uredi kodo]

Bakrov sulfat se uporablja za elektrolitsko bakrenje kovin in plastike.

Včasih se je uporabljal kot emetik.[10] Zaradi velike toksičnosti so njegovo uporabo opustili,[11] kot protistrup pa je še vedno na seznamu Svetovne zdravstvene organizacije (ATC koda V03).[12]

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Reference[uredi | uredi kodo]

  1. ^ "Copper(II) sulfate MSDS". Oxford University. Pridobljeno dne 2007-12-31. 
  2. ^ Holleman, A. F., Wiberg, E. Inorganic Chemistry, Academic Press, San Diego (2001)
  3. ^ "Uses of Copper Compounds: Copper Sulfate's Role in Agriculture". Copper.org. Pridobljeno dne 2007-12-31. 
  4. ^ "All About Copper Sulfate". National Fish Pharmaceuticals. Pridobljeno dne 2007-12-31. 
  5. ^ Barbara H. Estridge, Anna P. Reynolds, Norma J. Walters (2000). Basic Medical Laboratory Techniques. Thomson Delmar Learning. str. 166. ISBN 0766812065. 
  6. ^ Hoffman, R. V. (2001). Copper(II) Sulfate, in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X.rc247. 
  7. ^ M. Hulce, J.P. Mallomo, L.L. Frye, T.P. Kogan, G.H. Posner: (S)-( + )-2-(p-Toluenesulfinyl)-2-Cyclopentanone: Precursor for Enantioselective Synthesis of 3-Substituted Cyclopentanones, Organic Synthesis 7 (1990) str. 495
  8. ^ Jefford, C. W.; Li, Y.; Wang, Y.: A Selective, Heterogeneous Oxidation using a Mixture of Potassium Permanganate and Cupric Sulfate: (3aS,7aR)-Hexahydro-(3S,6R)-Dimethyl-2(3H)-Benzofuranone, Organic Synthesis (9), str. 462
  9. ^ "Process for the preparation of stable copper (II) sulfate monohydrate applicable as trace element additive in animal fodders". Pridobljeno dne 2009-07-07. 
  10. ^ Holtzmann NA, Haslam RH (July 1968). "Elevation of serum copper following copper sulfate as an emetic". Pediatrics 42 (1): 189–93. PMID 4385403. 
  11. ^ Olson, Kent C. (2004). Poisoning & drug overdose. New York: Lange Medical Mooks/McGraw-Hill. str. 175. ISBN 0-8385-8172-2. 
  12. ^ V03AB20

Glej tudi[uredi | uredi kodo]