Struktur sulfat sulfat tembaga, sifat, kegunaan

Dia Pentahydrate tembaga sulfat Ia adalah sebatian bukan organik yang dibentuk oleh tembaga (Cu), sulfur, oksigen (O) dan air (h₂Sama ada). Mengandungi ion tembaga (ii) (Cu²⁺) dan sulfat (begitu₄^2-). Formula kimianya adalah cuso_{4 •}5h₂Sama ada.

Secara semula jadi ia membentuk mineral chalcantita atau calcant, juga dipanggil chalclasa atau calclasa. Ia adalah pepejal kristal biru.

Tembaga sulfat cuso tembaga sulfat_{4 •}5h₂Sama ada. Pengarang: überraschungsbilder. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia digunakan sebagai pelengkap pemakanan kepada sesetengah haiwan seperti ruminan, babi dan ayam. Dalam bidang pertanian ia berfungsi sebagai racun perosak. Dalam aktiviti perlombongan ia membolehkan untuk memulihkan logam lain.

Untuk warna birunya berfungsi untuk pewarnaan kain dan logam. Ia telah digunakan untuk mendepositkan tembaga logam pada serat selulosa untuk mendapatkan kain konduktif elektrik. Ia juga digunakan untuk menyediakan nanopartikel tembaga dan oksida, dengan pelbagai aplikasi.

Dalam kepekatan yang tinggi, ia boleh menjadi toksik kepada fauna dan flora, jadi kadang -kadang ia digunakan untuk menghilangkan perosak (haiwan atau tumbuhan) persekitaran akuatik seperti lagun dan kolam semulajadi.

[TOC]

Struktur

Sebatian ini dibentuk oleh elemen tembaga dalam keadaan pengoksidaannya +2 ​​dan anion sulfat. Yang terakhir mempunyai atom sulfur dengan Valencia +6 dikelilingi oleh empat atom oksigen, masing -masing dengan Valencia -2. Dengan cara ini ion sulfat mempunyai dua caj negatif.

Ia juga mempunyai 5 molekul air dalam strukturnya. Dalam angka berikut, anda dapat melihat cara di mana pelbagai atom di dalam kaca disusun.

Struktur CUO_{4 •}5h₂Sama ada. Pengarang: Smokefoot. Sumber: Wikimedia Commons.

Cu²⁺ (sfera oren) secara serentak diselaraskan dengan molekul 4 jam₂O (oksigen = merah; hidrogen = putih) dan dengan 2 atom oksigen SOS₄^2- (sulfur = kuning). Dalam angka salah satu molekul H₂O Ia berada dalam kebebasan yang jelas tetapi merupakan sebahagian daripada struktur kristal.

Nomenclature

Mineral dari Chalcantita Cuso_{4 •}5h₂Sama ada. Pengarang: Archaeodontosaurus. Sumber: Wikimedia Commons.

• Pentahydrate tembaga sulfat
• Penderitaan tembaga (ii) pentahydrate
• Bluejack
• Batu Biru (Bahasa Inggeris Batu biru)
• Chalcantita, Calcantita, Chalclasa atau Calclasa

Sifat

Keadaan fizikal

Pepejal kristal biru.

Berat molekul

249,686 g/mol

Takat lebur

Setelah mencapai 110 ºC ia rosak.

Ketumpatan

2,286 g/cm³

Kelarutan

Air larut: 22.0 g/100 g air pada suhu 25 ° C. Larut metanol (pilih₃Oh). Sedikit larut dalam etanol (pilih₃Ch₂Oh).

Sifat kimia

Kompaun ini ketika bersentuhan dengan air dibubarkan membentuk ion CU²⁺ Dan juga₄^2-. Kelarutannya dalam air berkurangan dengan ketara jika asid sulfurik terdapat di dalam air.

Ia boleh melayani anda: Alkohol Campuran: Struktur, Formula, Hartanah dan Kegunaan

H₂SW₄ Menyediakan ion begitu₄^2- Dan kehadirannya menjana kesan "ion biasa", kerana ion ini terdapat di pentahydrate tembaga sulfat. Pembubaran boleh dinyatakan seperti berikut:

Cuso_{4 •}5h₂Atau (pepejal) + air ⇔ cu²⁺ + SW₄^2- + air

Oleh itu, jika SO sudah ada dalam penyelesaian₄^2- asid sulfurik, keseimbangan bergerak ke kiri, iaitu, ke arah pembentukan pepejal dan oleh itu kelarutan berkurangan.

Memperoleh

Salah satu cara untuk mendapatkan sulfat tembaga pentahydrate membubarkan mineral malachite dalam larutan akueus asid sulfurik (h₂SW₄) pada suhu terkawal. Malquita mengandungi CU₂(Oh)₂Co₃ Dengan kekotoran lain, seperti besi.

Penyelesaian suci tembaga (II) dirawat dengan hidrogen peroksida (h₂Sama ada₂) untuk memastikan bahawa kekotoran besi (ii) (iman²⁺) menjadi besi (iii) (iman³⁺). Yang terakhir dibuat dalam bentuk hidroksida ferrik (iman (OH)₃) Menggunakan natrium hidroksida (NaOH).

Mendakan bermaksud bahawa zarah pepejal tidak larut terbentuk dalam larutan, yang jatuh ke bahagian bawah bekas yang mengandunginya.

Penampilan penyelesaian cuso pekat_{4 •}5h₂Sama ada. Pengarang: Domainpartures awam. Sumber: Pixabay.

Campuran yang dihasilkan ditapis untuk menghilangkan pepejal iman (OH)₃ Dan cecair yang tinggal dirawat dengan etanol (c₂H₅Oh), metanol (pilih₃OH) atau asid sulfurik untuk mendakan semua ion CU²⁺ cuo_{4 •}5h₂Sama ada.

Apabila menambah contoh etanol terdapat sedikit air yang tersedia untuk ion Cu²⁺ Dan juga₄^2- berada dalam penyelesaian dan cenderung untuk bergabung bersama. Bertindak sebagai dehidrasi. Lebih banyak etanol ia ditambah lebih pepejal.

Pepejal yang dicetuskan dapat direkrut semula untuk membersihkannya. Untuk melakukan ini, ia larut dalam air pada suhu 80-90 ° C dan kemudian penyelesaiannya sejuk pada 25-30 ° C. Sebatian pentahydrate bergegas lagi dan kekotoran tetap dalam penyelesaian.

Aplikasi

Mempunyai selang aplikasi komersial.

Di kawasan pertanian ia berfungsi sebagai racun perosak, racun serangga, herbisida, racun kulat, germicide dan bahan tambahan tanah. Dalam terapi veterinar ia digunakan sebagai antihelmintik, fungisida dan emético (menyebabkan muntah).

Ia digunakan sebagai pigmen biru atau hijau di pewarna dan pewarna, sebagai mordan dalam warna kain dan logam. Juga sebagai toner kesan dalam gambar dan sebagai reagen untuk meningkatkan negatif.

Boleh melayani anda: beban nuklear yang berkesan

Ia digunakan dalam aktiviti perlombongan sebagai reagen pengapungan untuk zink dan pemulihan utama. Ia berfungsi untuk menghasilkan sebatian tembaga lain, ia digunakan dalam tan.

Dalam makanan untuk haiwan

Kompaun ini digunakan dalam diet babi dalam kuantiti yang sangat kecil sebagai penganjur pertumbuhan, terutama dalam fasa posterior. Mekanisme yang mana kesan ini masih belum diketahui.

Sesetengah penyelidik mendakwa bahawa ia mengurangkan populasi bakteria patogen atau berbahaya di usus haiwan dan seterusnya memihak kepada pertumbuhan mereka.

Dengan cuso_{4 •}5h₂O Anda boleh memihak kepada perkembangan babi yang disapih. Pengarang: Mabelamber. Sumber: Pixabay.

Ulama lain menunjukkan bahawa ia meningkatkan kesihatan usus haiwan ini, tetapi penyiasatan tertentu menunjukkan bahawa suntikan tembaga intravena juga meningkatkan pertumbuhannya.

Ia juga telah digunakan untuk tujuan yang sama dalam unggas, dan telah digunakan dalam kekurangan tembaga ruminan.

Dalam sintesis nanopartikel

Sulfat tembaga pentahydrate telah digunakan untuk mendapatkan nanopartikel tembaga campuran dan tembaga oksida (I) (Cu/Cu₂Sama ada).

Nanopartikel adalah struktur yang sangat kecil yang dapat dilihat hanya melalui mikroskop elektronik.

Debu Cu/Cu₂O Dalam bentuk nanopartikel yang digunakan dalam pemangkinan atau percepatan tindak balas kimia, dalam semikonduktor dan bahan antimikrob, antara aplikasi lain.

Dalam kajian untuk kawalan perosak

Cuso_{4 •}5h₂Atau ia telah digunakan dalam pengalaman untuk menilai ketoksikannya ke arah siput spesies Pomacea canaliculata.

Ini adalah moluska asli di kawasan tropika Amerika Selatan yang mendiami pelbagai jenis ekosistem, dari rawa dan lagun ke tasik dan sungai.

Mereka dipelajari kerana beberapa parasit manusia tuan rumah seperti Schistosoma Mansoni (Trematod yang menghasilkan penyakit Bilharzia). Caracoles juga boleh membahayakan tanaman pertanian di kawasan banjir.

Caparazones de los Caracoles Pomacea canaliculata. H. Zell/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0). Sumber: Wikimedia Commons. Telur yang disimpan oleh siput di kilang akuatik. Siput ini kadang -kadang membentuk wabak yang boleh dikawal dengan cuso_{4 •}5h₂Sama ada. Shan LV, Institut Penyakit Parasit Kebangsaan/CC oleh (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/2.5). Sumber: Wikimedia Commons.

Menurut kajian yang dikaji semula, penyelesaian sulfat tembaga pentahydrate berair sangat toksik kepada siput ini, jadi sebatian ini dapat digunakan untuk menghapuskan moluska dari kawasan yang dipenuhi.

Boleh melayani anda: reaksi pembakaran

Mengikut siasatan tertentu, ini adalah kerana siput tidak memerlukan ion tembaga, jadi hanya hubungan dengan ion ini akan mencukupi untuk kematian haiwan itu berlaku.

Dalam kain konduktif elektrik

Kompaun ini telah digunakan untuk mendapatkan bahan tekstil dengan sensor elektrik bersepadu. Jenis kain ini mempunyai aplikasi dalam peranti penyimpanan elektrik, sensor tekanan, photodetector dan skrin pemancar cahaya.

Untuk mendapatkan kain konduktif elektrik, serat logam selulosa selulosa tenunan yang dipanggil "lyocell" ditutup dengan tembaga logam. Lapisan dilakukan dengan cara bukan elektrolitik berdasarkan penyelesaian CUSO4 • 5H2O dan sebatian kimia tambahan lain.

Serat Lyocell. Jenis kain ini digunakan dalam ujian salutan tembaga. Dobrozhinetsky/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Fabrik yang diperoleh dengan cara ini dapat memindahkan isyarat elektrik walaupun di bawah keadaan ubah bentuk atau peregangan mengekalkan kekonduksian yang tinggi.

Kesan ke atas persekitaran

Seperti yang dijelaskan di atas cuso_{4 •}5h₂Atau apabila larut dalam air menjana ion tembaga (ii).

Walaupun tembaga adalah penting dalam kepekatan rendah untuk aktiviti selular organisma hidup, dalam kepekatan tinggi ia boleh menjadi toksik dan bahkan menyebabkan kematian.

Oleh itu, kehadiran ion ini di alam sekitar merupakan risiko untuk haiwan dan tumbuhan. Dalam ekosistem akuatik, ia boleh menjadi bioakumulasi dalam makhluk hidup dan dalam rantaian makanan, menyebabkan kerosakan.

Cuso_{4 •}5h₂O Ia boleh membahayakan persekitaran akuatik. Pengarang: Jamesdemers. Sumber: Pixabay.

Malah, dalam pengalaman tertentu didapati bahawa pencemaran persekitaran akuatik dengan pentahydrate tembaga sulfat menyebabkan biomassa tumbuhan akuatik tertentu berkurangan.

Yang bermaksud bahawa tumbuh -tumbuhan tumbuh kurang dengan kehadiran garam ini dalam kepekatan tinggi.

Rujukan

1. Memimpin, d.R. (Editor) (2003). Buku Panduan Kimia dan Fizik CRC. 85^th CRC Press.
2. Kokes, h. et al. (2014). Pembubaran tembaga dan besi dari bijih malachite dan ketepatan tembaga sulfat pentahydrate dengan proses kimia. Sains dan Teknologi Kejuruteraan, jurnal antarabangsa. 2014; 17 (1): 39-44. Pulih dari Scientedirect.com.
3. Azevedo B Alves., J.P. dan peixoto, m.N. (2015). Pengurangan biomas Salvinia yang menjengkelkan Terdedah kepada pentahydrate sulfat tembaga (CUO₄.5h₂Sama ada). REV. Ambien. Air 2015; 10 (3): 520-529. Pulih dari Doaj.org.
4. Akar, w. et al. (2019). Sensor ketegangan tekstil fleksibel berdasarkan kain selulosa jenis lyocell bersalut tembaga. Polimer 2019, 11, 784. MDPI pulih.com.
5. Pitelli, r.Ke. et al. (2008). Ketoksikan akut sulfat tembaga dan ekstrak berair daun neem kering pada siput (Pomacea canaliculata). Akta Sci. Biol. Sci. 2008; 30 (2): 179-184. Pulih dari Doaj.org.
6. Badawy, s.M. et al. (2015). Sintesis, pencirian dan aktiviti pemangkin nanopartikel Cu/Cu2O yang disediakan dalam medium berair. Buletin Kejuruteraan & Pemangkinan Reaksi Kimia. 2015; 10 (2): 169-174. Pulih dari Doaj.org.
7. Justel, f.J. et al (2014). Kelarutan dan sifat fizikal penyelesaian tepu dalam sistem sulfat + asid sulfurik + sistem laut pada suhu yang berbeza. Jurnal Kejuruteraan Kimia Brazil. 2015; 32 (3): 629-635. Pulih dari Doaj.org.
8. Park, c.S. dan Kim, b.G. (2016). In vitro Kelarutan tembaga (ii) sulfat dan dicopper klorida trihydroxide untuk babi. Austalas Asia. J. Anim. Sci. 2016; 29 (11): 1608-1615. Pulih dari Doaj.org.
9. Atau.S. Perpustakaan Perubatan Negara. (2019). Tembaga sulfat pentahydrate. Pulih dari pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov.
10. Wikipedia (2020). Chalcanthite. Diambil dari.Wikipedia.org.