Kopersulfaat pentahydraatstructuur, eigenschappen, gebruik

Hij Pentahydraat kopersulfaat Het is een anorganische verbinding gevormd door het koper (Cu), zwavel (s), zuurstof (O) en water (h₂OF). Bevat koperionen (II) (Cu²⁺) en sulfaat (dus₄^2-)). De chemische formule is CUSO_{4 •}5h₂OF.

In de natuur vormt het het Chalcantita of Calcant Mineral, ook wel chalclasa of calclasa genoemd. Het is een blauwe kristallijne vaste stof.

Kopersulfaat cuso kopersulfaat_{4 •}5h₂OF. Auteur: überraschungsbilder. Bron: Wikimedia Commons.

Het wordt gebruikt als een voedingscomplement voor sommige dieren zoals herkauwers, varkens en gevogelte. In de landbouw dient het als pesticide. Bij mijnbouwactiviteiten maakt het mogelijk om andere metalen te herstellen.

Want zijn blauwe tint dient voor de kleuring van stoffen en metalen. Het is gebruikt om metallic koper op cellulosevezels af te zetten om geleidende stoffen van elektriciteit te verkrijgen. Het wordt ook gebruikt om koperen nanodeeltjes en zijn oxiden te bereiden, met een verscheidenheid aan toepassingen.

In hoge concentraties kan het giftig zijn voor fauna en flora, dus soms wordt het gebruikt om ongedierte (dieren of planten) van aquatische omgevingen zoals lagunes en natuurlijke vijvers te elimineren.

[TOC]

Structuur

Deze verbinding wordt gevormd door het koperelement in zijn oxidatietoestand +2 en het sulfaatanion. De laatste heeft een zwavelatoom met Valencia +6 omgeven door vier zuurstofatomen, elk met Valencia -2. Op deze manier heeft het sulfaat -ion twee negatieve ladingen.

Het heeft ook 5 watermoleculen in zijn structuur. In de volgende figuur kun je de manier zien waarop de verschillende atomen in het glas zijn gerangschikt.

Cuo -structuur_{4 •}5h₂OF. Auteur: Smokefoot. Bron: Wikimedia Commons.

De Cu²⁺ (sinaasappels bollen) wordt tegelijkertijd gecoördineerd met 4 H -moleculen₂O (zuurstof = rood; waterstof = wit) en met 2 zuurstofatomen van de SOS₄^2- (zwavel = geel). In de figuur een van de H -moleculen₂O Het is in duidelijke vrijheid, maar maakt deel uit van de kristallijne structuur.

Nomenclatuur

Mineraal van Chalcantita Cuso_{4 •}5h₂OF. Auteur: Archaeodontosaurus. Bron: Wikimedia Commons.

• Pentahydraat kopersulfaat
• Koper lijden (ii) pentahydraat
• Blauwjack
• Blue Stone (Engels Blauwe steen))
• Chalcantita, Calcantita, Chalclasa of Calclasa

Eigenschappen

Fysieke staat

Blauwe kristallijne vaste stof.

Molecuulgewicht

249,686 g/mol

Smeltpunt

Bij het bereiken van 110 ºC breekt het af.

Dikte

2.286 g/cm³

Oplosbaarheid

Wateroplosbaar: 22,0 g/100 g water bij 25 ° C. Methanol oplosbaar (kies₃OH). Enigszins oplosbaar in ethanol (kies₃Ch₂OH).

Chemische eigenschappen

Deze verbinding wordt bij het in contact komen met water opgelost en vormt de ionen cu²⁺ En dus₄^2-. De oplosbaarheid in water neemt aanzienlijk af als zwavelzuur aanwezig is in water.

Het kan je van dienst zijn: kamferachtige alcohol: structuur, formule, eigenschappen en gebruik

De H₂SW₄ Biedt dus ionen₄^2- En de aanwezigheid ervan genereert het effect van "gemeenschappelijke ion", omdat dit ion aanwezig is in pentahydraat kopersulfaat. Oplossing kan als volgt worden uitgedrukt:

Cuso_{4 •}5h₂Of (vast) + water ⇔ cu²⁺ + SW₄^2- + water

Daarom, als dit al aanwezig is in oplossing₄^2- van zwavelzuur, balans beweegt naar links, dat wil zeggen naar de vorming van de vaste stof en dus neemt de oplosbaarheid af.

Het verkrijgen van

Een van de manieren om kopersulfaat van pentahydraat te verkrijgen, is het oplossen van het malachietmineraal in waterige oplossing van zwavelzuur (h₂SW₄) bij gecontroleerde temperatuur. De Malquita bevat Cu₂(OH)₂CO₃ Met andere onzuiverheden, zoals ijzer.

De onzuivere oplossing van koper (II) wordt behandeld met waterstofperoxide (h₂OF₂) ervoor zorgen dat ijzeronzuiverheden (ii) (geloof²⁺) worden ijzer (iii) (geloof³⁺)). De laatste is gemaakt in de vorm van ijzerhydroxide (Faith (OH)₃) Gebruik van natriumhydroxide (NaOH).

Neerslag betekent dat deeltjes van een onoplosbare vaste stof worden gevormd in de oplossing, die naar de bodem van de container valt die deze bevat.

Uiterlijk van een geconcentreerde CUSO -oplossing_{4 •}5h₂OF. Auteur: Public DomainPartures. Bron: Pixabay.

Het resulterende mengsel wordt gefilterd om de vaste stof van het geloof te verwijderen (OH)₃ En de resterende vloeistof wordt behandeld met ethanol (c₂H₅Oh), methanol (kies₃Oh) of zwavelzuur om alle ionen te neerslaan cu²⁺ cuo_{4 •}5h₂OF.

Bij het toevoegen van ethanol is er minder water beschikbaar voor cu -ionen²⁺ En dus₄^2- zijn in oplossing en hebben de neiging zich aan te sluiten. Fungeert als een uitdroging. Hoe meer ethanol het is toegevoegd.

De neergeslagen vaste stof kan worden geherrystiseerd om het te zuiveren. Om dit te doen, lost het op in water bij een temperatuur van 80-90 ° C en vervolgens koelt de oplossing bij 25-30 ° C. De pentahydraatverbinding snelt opnieuw en de onzuiverheden blijven in oplossing.

Toepassingen

Heeft een breed interval van commerciële toepassingen.

Op het gebied van de landbouw dient het als pesticide, insecticide, herbicide, fungicide, kiemmicide en bodemadditief. In veterinaire therapieën wordt het gebruikt als antihelmintisch, fungicide en emético (om braken te veroorzaken).

Het wordt gebruikt als blauw of groen pigment in kleurstoffen en kleurstoffen, als een bijtend in de kleur van stoffen en metalen. Ook als een indruk toner op foto's en als een reagens om de negatieven te intensiveren.

Kan u van dienst zijn: effectieve nucleaire belasting

Het wordt gebruikt in mijnbouwactiviteiten als flotatiereagens voor zink- en loodherstel. Het dient om andere koperen verbindingen te produceren, het wordt gebruikt in de kleur.

In voedsel voor dieren

Deze verbinding wordt in het dieet van varkens in zeer kleine hoeveelheden gebruikt als een groeipromotor, vooral in de achterste fase. Het mechanisme waarmee dit effect heeft, is nog steeds onbekend.

Sommige onderzoekers beweren dat het de populatie van pathogene of schadelijke bacteriën in de darm van dieren vermindert en bijgevolg hun groei begunstigt.

Met de CUSO_{4 •}5h₂O U kunt de ontwikkeling van gespeende varkens begunstigen. Auteur: Mabelamber. Bron: Pixabay.

Andere wetenschappers geven aan dat het de gezondheid van de darm van deze dieren verbetert, maar bepaalde onderzoeken geven aan dat intraveneuze koperinjectie ook de groei ervan verbetert.

Het is ook voor hetzelfde doel gebruikt in de pluimvee en is gebruikt in de koperen tekort aan herkauwers.

Bij synthese van nanodeeltjes

Pentahydraat kopersulfaat is gebruikt om gemengde koperen nanodeeltjes en koperoxide (I) (Cu/Cu te verkrijgen₂OF).

Nanodeeltjes zijn extreem kleine structuren die alleen kunnen worden gezien via een elektronische microscoop.

Cu/cu stof₂O In de vorm van nanodeeltjes heeft het gebruik in katalyse of versnelling van chemische reacties, bij halfgeleiders en in antimicrobiële materialen, naast andere toepassingen.

In studies voor ongediertebestrijding

De CUSO_{4 •}5h₂Of het is gebruikt in ervaringen om de toxiciteit ervan te evalueren naar de slakken van de soort Pomacea canaliculata.

Dit zijn inheemse weekdieren van de tropische regio's van Zuid -Amerika die verschillende soorten ecosystemen bewonen, van moerassen en lagunes tot meren en rivieren.

Ze worden bestudeerd omdat sommige menselijke parasieten zoals de Schistosoma mansoni (trematode die de ziekte van Bilharzia produceert). Caracoles kunnen ook schadelijk zijn voor agrarische gewassen van overstroomde regio's.

Caparazones de losse caracoles Pomacea canaliculata. H. Zell/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0). Bron: Wikimedia Commons. Eieren afgezet door de slakken in een waterplant. Deze slakken vormen soms een pest die kan worden bestuurd met de CUSO_{4 •}5h₂OF. Shan LV, Nationaal Instituut voor parasitaire ziekten/cc door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/2.5). Bron: Wikimedia Commons.

Volgens de beoordeelde studies zijn waterige pentahydraat kopersulfaatoplossingen extreem giftig voor deze slakken, dus deze verbinding kan worden gebruikt om mollusk uit besmette gebieden te elimineren.

Kan u van dienst zijn: verbrandingsreacties

Volgens bepaalde onderzoeken komt dit omdat de slak het koperion niet nodig heeft, dus alleen het contact met dit ion zou voldoende zijn voor de dood van het dier.

In elektriciteit geleidingsstoffen

Deze verbinding is gebruikt bij het verkrijgen van textielmaterialen met geïntegreerde elektriciteitssensoren. Dit type stof heeft toepassing in elektriciteitsopslagapparaten, druksensoren, fotodetector en licht emitting -schermen.

Om geleidingsstoffen van elektriciteit te verkrijgen, is een metalen vezel van geweven cellulose -cellulose genaamd "lyocell" bedekt met metalen koper. De coating wordt uitgevoerd op een niet -elektrolytische manier op basis van een oplossing van CUSO4 • 5H2O en andere hulp chemische verbindingen.

Lyocellvezel. Dit type stof werd gebruikt in koperen coatingtests. DoBrozhinetsky/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0). Bron: Wikimedia Commons.

De op deze manier verkregen weefsel kan een elektrisch signaal overbrengen, zelfs onder omstandigheden van vervorming of het uitrekken van een hoge geleidbaarheid.

Effecten op het milieu

Zoals boven de CUSO uitgelegd_{4 •}5h₂Of wanneer oplost in water het koperion genereert (ii).

Hoewel koper essentieel is in lage concentraties voor cellulaire activiteiten van levende organismen, kan het in hoge concentraties giftig zijn en zelfs de dood veroorzaken.

Daarom vormt de aanwezigheid van dit ion in het milieu een risico op dieren en planten. In aquatische ecosystemen kan het bio -acumuleren in levende wezens en in de voedselketen, waardoor schade wordt veroorzaakt.

De CUSO_{4 •}5h₂O Het kan schadelijk zijn voor wateromgevingen. Auteur: JamesDemers. Bron: Pixabay.

In bepaalde ervaringen is in feite gebleken dat de besmetting van aquatische omgevingen met pentahydraat kopersulfaat veroorzaakt dat de biomassa van bepaalde waterplanten afneemt.

Wat betekent dat planten minder groeien in de aanwezigheid van dit zout in hoge concentraties.

Referenties

1. Lead, D.R. (redacteur) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85^e CRC Press.
2. Kokes, h. et al. (2014). Oplossing van koper en ijzer uit malachieterts en precisie van kopersulfaat pentahydraat door chemisch proces. Engineering Science and Technology, een internationaal tijdschrift. 2014; 17 (1): 39-44. Hersteld van Scientedirect.com.
3. Azevedo B Alves., J.P. en Peixoto, m.N. (2015). Biomassa -reductie van Vervelende salvinia Blootgesteld aan kopersulfaat pentahydraat (Cuo₄.5h₂OF). Revisie. Omgeving. Water 2015; 10 (3): 520-529. Hersteld van Doaj.borg.
4. Wortel, w. et al. (2019). Flexibele textielstamsensor op basis van koper-gecoate lyocell type cellulose-stof. Polymeren 2019, 11, 784. MDPI hersteld.com.
5. Pitelli, r.NAAR. et al. (2008). Acute toxiciteit van kopersulfaat en waterig extract van gedroogde neembladeren op slakken (Pomacea canaliculata)). Sci Act. Biol. Sci. 2008; 30 (2): 179-184. Hersteld van Doaj.borg.
6. Badawy, s.M. et al. (2015). Synthese, karakterisering en katalytische activiteit van Cu/Cu2O -nanodeeltjes bereid in waterig medium. Bulletin van chemische reactie -engineering & katalyse. 2015; 10 (2): 169-174. Hersteld van Doaj.borg.
7. Justel, f.J. et al (2014). Oplosbaarheid en fysische eigenschappen van verzadigde oplossingen in het kopersulfaat + zwavelzuur + zeewatersysteem bij verschillende temperaturen. Braziliaanse Journal of Chemical Engineering. 2015; 32 (3): 629-635. Hersteld van Doaj.borg.
8. Park, c.S. en Kim, B.G. (2016). In vitro Oplosbaarheid van koper (II) sulfaat en dicopperchloride -trihydroxide voor varkens. Aziatische Austalas. J. Animeren. Sci. 2016; 29 (11): 1608-1615. Hersteld van Doaj.borg.
9. OF.S. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). Kopersulfaat pentahydraat. Hersteld van PubChem.NCBI.NLM.NIH.Gov.
10. Wikipedia (2020). Chalcanthiet. Opgehaald van.Wikipedia.borg.