Мідь належить до групи семи металів, які відомі людині з глибокої давнини. Сьогодні не тільки мідь, але і її сполуки широко використовуються в різних галузях промисловості, сільському господарстві, побуті та медицині.

Найважливіша сіль міді - сульфат міді. Формула цієї речовини - CuSO4. Воно є сильним електролітом і являє собою білі дрібні кристали, добре розчиняються у воді, без смаку і запаху. Речовина негорючее і є пожежобезпечним, при його вживанні повністю виключена можливість самозаймання. Сульфат міді при впливі навіть самої незначної кількості вологи з повітря набуває характерного синій колірз яскравою блакиттю. В цьому випадку відбувається перетворення сульфату міді в блакитний пентагідрат CuSO4 · 5H2O, відомий під назвою мідний купорос.

У промисловості сульфат міді можна отримати декількома способами. Один з них, найбільш поширений, - це розчинення відходів міді в розведеною У лабораторних умовах за допомогою реакції нейтралізації сірчаної кислотою отримують сульфат міді. Формула процесу наступна: Cu (OH) 2 + H2SO4 → CuSO4 + H2O.

Властивість сульфату міді міняти колір використовується для виявлення наявності вологи в органічних рідинах. З його допомогою в лабораторних умовах виробляють зневоднення етанолу та інших речовин.

Широко застосовується в галузях сільського господарства мідний купорос або по-іншому сульфат міді. Застосування його, перш за все, полягає в використанні слабкого розчину для кроплення рослин і протруєння злаків перед посівом з метою знищення шкідливих спор грибків. На основі сульфату міді виготовляються всім відомі бордосская рідина і вапняне молоко, що реалізуються через торговельні точки і призначені для лікування рослин від грибкових захворювань і знищення виноградної попелиці.

У будівництві часто застосовується сульфат міді. Застосування його в цій сфері полягає в нейтралізації протікання, ліквідації іржавих плям. Також речовина використовується для зняття солей з цегляних, бетонних або проштукатуренних поверхонь. Крім цього, їм як антисептик обробляють деревину, щоб уникнути процесів гниття.

В офіційній медицині сульфат міді - це лікарський засіб. Його призначають доктора для зовнішнього застосування в якості очних крапель, розчинів для промивань і спринцювань, а також для лікування опіків, отриманих фосфором. Як внутрішнє засіб, його застосовують для роздратування шлунка, щоб викликати блювоту у разі потреби.

Крім цього, з мідного купоросу виготовляють мінеральні фарби, його застосовують в прядильних розчинах для виготовлення

В харчової промисловостісульфат міді зареєстрований як харчова добавка E519, яка використовується в якості фіксатора забарвлення і консервант.

При продажу сульфату міді в роздрібній мережі його маркують як високонебезпечних речовин. При попаданні в систему травлення людини в кількості від 8 до 30 грам він може привести до летального результату. Тому при використанні сульфату міді в побуті слід бути дуже обережним. При попаданні речовини на шкіру або в очі необхідно ретельно промити це місце прохолодною проточною водою. При попаданні в шлунок необхідно зробити промивання слабким випити сольове проносне і сечогінний засіб.

При роботі з сульфатом міді в побуті використовуйте гумові рукавички та інші захисні засоби, в тому числі і респіратор. Забороняється застосовувати для приготування розчинів харчовий посуд. Після закінчення робіт обов'язково потрібно вимити руки і обличчя, а також прополоскати рот.

Вступ

У магазині будівельних товарів ви побачили відерце з невідомим вам назвою "Мінеральна фарба". Цікавість бере гору, і ваша рука потягнулася до нього. Читаємо склад: "Вапно, кухонні сіль і т. Д. І т. П ..." А що ще за сульфат міді ?! "- зачепилися очі за назву незнайомого речовини. Впевнена, більшість людей почули про сульфате міді саме в такій обстановці . Інші б тільки махнули на це рукою, але тільки не ви. Напевно вам хочеться дізнатися про нього більше. Тому темою сьогоднішньої статті буде сульфат міді.

визначення

Через змінної валентності міді всього в хімії існує два її сульфату - I і II. Зараз ми поговоримо про другий сульфате. Він є неорганічним бінарним з'єднанням і являє собою мідну сіль сірчаної кислоти. Такий сульфат міді (формула CuSO 4) ще називають міддю сернокислой.

властивості

Є нелетучим, безбарвним, непрозорим і дуже гігроскопічним речовиною без запаху. Однак властивості самих кристаллогидратов сульфату міді істотно відрізняються від його особливостей (як речовини). Вони мають вигляд прозорих негігроскопічних кристалів, у яких присутні різні відтінки синього (фото вище) і гірко-металевий присмак. Також сульфат міді добре розчиняється в воді. Якщо кристалізувати його водні розчини, то можна отримати мідний купорос (фото). Гідратація безводного сульфату міді є екзотермічної реакцією, при якій відбувається значне виділення тепла.

отримання

У промисловості його отримують забрудненим, розчиняючи мідь і мідні відходи в розведеної сірчаної кислоти, яку, до того ж, продувають повітрям.
Також сульфат міді можна отримати в лабораторії відразу декількома способами:

• Сірчана кислота + мідь (при нагріванні).
• Сірчана кислота + гідроксид міді (нейтралізацією).

очищення

Для очищення отриманої такими способами сірчанокислої міді найчастіше використовують перекристаллизацию - її опускають в киплячу дистильовану воду і тримають на вогні до тих пір, поки розчин не стане насиченим. Потім його охолоджують до +5 о С і фільтрують отриманий осад, що нагадує кристали. Однак існують і методи більш глибокого очищення, але для них потрібні вже інші речовини.

Сульфат міді: застосування

За допомогою безводного сульфату міді абсолютіруют етанол і осушують гази, також він служить індикатором вологості. У будівництві водним розчином сульфату міді нейтралізують наслідки протікання, ліквідують плями іржі і видаляють виділення солей з заштукатурені, цегляної і бетонної поверхонь, А також запобігають гниття деревини. У галузі сільського господарства мідний купорос, утворений з сульфату міді, служить антисептиком, фунгіцидом і мідно-сірчаним добривом. Розчинами цієї речовини (з різною його концентрацією) знезаражують рослини, дерева і грунт. Відома фермерам бордоською рідиною теж частково складається з мідного купоросу. Ще він є одним з інгредієнтів, що входять до складу мінеральних фарб. Чи не обходяться без нього і в виробництві ацетатних волокон. Ще мідний купорос відомий як харчова добавка Е519, яка використовується в якості фіксатора забарвлення і консервант. Також розчином мідного купоросу можна виявляти цинк, марганець в алюмінієвих сплавах і нержавіючої сталі: якщо вони містять перераховані вище домішки, то при зіткненні з цим розчином на їх поверхні з'являться червоні плями.

висновок

Сульфат міді (II) сам по собі мало відомий, а ось про продукт його реакції з водою - мідному купоросу - чув кожен. І, як бачите, він приносить дуже велику користь.

Вступ

Багато живі організми здатні завдавати серйозної шкоди людині, домашнім тваринам, рослинам, а також руйнувати неметалеві, металеві матеріали та вироби з них.

З численних методів захисту рослин найбільше значення має хімічний метод - використання хімічних сполук, що знищують шкідливі організми. Хімічний метод ефективний також для захисту різних матеріалів і виробів з них від біологічних руйнувань. Останнім часом широке застосування в боротьбі з різними шкідниками отримали пестициди.

Пестициди (лат. Pestis - зараза і лат. Caedo - вбиваю) - хімічні речовини, що використовуються для боротьби з шкідливими організмами.

Пестициди об'єднують наступні групи таких речовин: гербіциди, що знищують бур'яни, інсектициди, знищують комах-шкідників, фунгіциди, що знищують патогенні гриби, зооциди, що знищують шкідливих теплокровних тварин і т. Д.

Велика частина пестицидів - це отрути, отруйні організми-мішені, до них відносять також стерилізатори (речовини, що викликають безпліддя) і інгібітори росту.

2.1Медний купорос і його властивості

Мідний купорос CuSO 4 кристалізується з водних розчинах сульфату міді і являє собою яскраво-сині кристали триклинной системи з параметрами решітки. Щільність 2, 29 г / см3.

При нагріванні вище 105 ° С плавиться з втратою частини кристалізаційної води і переходить CuSO 4. 3Н 2 О (блакитного кольору) і CuSO 4 Н 2 О ( білого кольору). Повністю зневоднюється при температурі 258 ° С. При дії сухого NH 3 на CuSO 4 утворюється CuSO 4 5NH 3, обмінює у вологому повітрі NH 3 на Н 2 О. З сульфатами лужних металів CuSO 4 утворює подвійні солі типу Me 2 SO 4 CuSO 4 6H 2 O, пофарбовані в зелений колір.

У промисловості мідний купорос виходить розчиненням металевої міді в нагрітій розбавленою H 2 SO 4 при продуванні повітря: Cu + H 2 SO 4 + ½O 2 = CuSO 4 + H 2 O. Він є також побічним продуктом електролітичного рафінування міді.

Мідний купорос - найважливіша технічна сіль міді. Він застосовується при отриманні мінеральних фарб, просочення деревини, для боротьби з шкідниками і хворобами рослин в сільському господарстві, для протруювання зерна, при виробленні шкір, в медицині, в гальванічних елементах; служить вихідним продуктом для отримання інших сполук міді.

Сульфат міді (сірчанокисла мідь) CuSO 4 - безбарвні кристали 3,64 г / см3. При нагріванні диссоциируют: CuSO 4 = CuO + SO 2 + ½O 2 з утворенням в якості проміжного продукту основного сульфату CuO CuSO 4. При 766 ° С тиск дисоціації CuSO 4 досягає 287 мм. рт. стовпа, а CuO CuSO 4 - 84 мм. рт. стовпа. Розчинність CuSO 4 в грамах на 100 г води становить: 14 (0 ° С); 23, 05 (25 ° С); 73, 6 (100 ° С). У присутності вільної H 2 SO 4 розчинність знижується. При рН 5,4-6,9 CuSO 4 гідролізується з утворенням основних солей. CuSO 4 дуже гігроскопічна, тому застосовується як осушуваних речовина; приєднуючи воду, синіє, що іноді використовується для виявлення води в спирті, ефірі та інших.

При нагріванні мідний купорос втрачає воду і перетворюється в сірий порошок. Якщо після охолодження накапати на нього кілька крапель води, то порошок знову придбає синє забарвлення.

2.2 Залізний купорос і його властивості

Сульфат заліза (2)

Систематичне найменування Заліза 2 тетраоксоціосульфат.

Фізичні властивості: кристалічний стан, молярна маса 151,932 г / моль, щільність-1,898г ​​/ см3

Сульфат заліза (2), залізо (2) сірчанокисле-неорганічне бінарне з'єднання, залізна сіль сірчаної кислоти з формулою FeSO 4. Гептагідрат FeSO 4 ∙ H 2 O носить тривіальне назва залізний купорос. Кристалогідрати - гігроскопічні прозорі кристали світлого блакитнувато-зеленого кольору, моногідрат FeSO 4 ∙ H 2 O безбарвний (смольнокіт). Смак сильно-в'яжучий залозистий (металевий). На повітрі поступово вивітрюються (втрачають кристалізаційну воду). Сульфат заліза (‖) добре розчинний у воді. З водних розчинів кристалізується блакитно-зелений гептагідрат. Токсичність залізного купоросу порівняно низька.

Застосовується в текстильній промисловості, в сільському господарстві як фунгіцид, для приготування мінеральних фарб.

Властивості.

Сульфат двовалентного заліза виділяться при температурах від 1,82˚Cдо 56,8˚C з водних розчинів у вигляді світло-зелених кристалів кристаллогидрата FeSO 4 ∙ 7H 2 O, який називається в техніці залізним купоросом. В 100г води розчиняється: 26,6г безводного FeSO 4 при 20˚C і 54,4 при 56˚C.

Розчини сульфату заліза (‖) під дією кисню повітря поступово окислюються, переходячи в сульфат заліза (|||):

12FeSO 4 + 3O 2 + 6H 2 O → 4 Fe 2 (SO 4) 3 + Fe (OH) 3 ↓

При нагріванні понад 480˚C розкладається:

2FeSO 4 → Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3

отримання

Залізний купорос можна приготувати дією розведеної сірчаної кислоти на залізний лом, обрізки покрівельного заліза і т.д. У промисловості його отримують як побічний продукт при травленні залізних листів, дроту, видалення окалини та ін розведеної H 2 SO 4.

Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2

Інший спосіб окістельний випал піриту:

FeS 2 +3 O 2 → FeSO 4 + SO 2

Застосовують у виробництві чорнила, в фарбувальній справі (для забарвлення шерсті в чорний колір), для консервування дерева.

2.3 Бордоська рідина (сульфат міді + гідроксид кальцію)

Хімічна формула СuSO 4 3Cu (OH) 2

Бордоською рідиною, бордоская суміш (міді сульфат + кальцію гідроксид) - пестицид, захисний контактний фунгіцид і бактерицид. У підвищених дозах надає викорінює дію на покояться форми збудників рослин. Використовується для ранньовесняних обробок садів, для виноградників, ягідників шляхом обприскування.

Фізико-хімічні властивості

Бордоская суміш - основна сірчанокисла мідь з домішкою гіпсу. Правильно приготовлена ​​суспензія досить стабільна, має гарну прилипаемостью, удерживаемость на поверхні рослин і високою фунгіцидною активністю. Це рідина блакитного кольору, що представляє собою суспензію колоїдних частинок діючої речовини - металічної міді. Правильно приготовлений препарат повинен мати нейтральну або слаболужну реакцію. Лужної препарат погано утримується на поверхні рослин, а сильнокислая фитоцидов. Реакцію розчину встановлюють, занурюючи в нього залізний дріт або цвях: в кислому середовищі на них з'являється наліт міді, і в цьому випадку необхідно додати до розчину вапняне молоко. Для підвищення адгезійних властивостей до бордоською рідини іноді додають рідке скло (силікатний клей), казеїновий клей, патоку, цукор, зняте молоко, яйця і синтетичні ПАР.

Бордоская суміш готується з мідного купоросу і вапна. Наведемо фізико-хімічні властивості кожного з цих речовин.

СuSO 2 - сульфат міді (II). Речовина білого кольору, дуже гігроскопічна, низькоплавких, при сильному нагріванні розкладається. Кристалогідрат СuSO 4 3H 2 O (Халькантит, мідний купорос) має будову [Сu (H 2 O) 4] SO 4 H 4 O.

Добре розчиняється у воді (гідроліз по катіону). Реагує з гідратом аміаку, лугами, активними металами, сірководнем. Вступає в реакції комплексоутворення і обміну.

Фізичні характеристики СuSO 4

Молекулярна маса 159,6 г / моль;

Температура плавлення ~ 200 ° С;

Відносна щільність 3, 603г / см3 (при кімнатній температурі).

Ca (OH) 2 - гідроксид кальцію, гашене вапно. Речовина білого кольору, при нагріванні розкладається без плавлення. У воді розчиняється погано (утворюється розбавлений лужний розчин). Реагує з кислотами, проявляє основні властивості. Поглинає CO 2 з повітря.

Фізичні характеристики Сa (OH) 2

Молекулярна маса 74,09 г / моль;

Відносна щільність 2,08 г / см3 (при кімнатній температурі).

Дія на шкідливі організми

Фунгіцидну дію бордоською рідини обумовлено тим, що при гідролізі під впливом вуглекислоти повітря, виділень грибів і рослин основна сіль сірчанокислої міді розкладається і виділяє в невеликих кількостях сернокислую мідь:

CuSO 4 Cu (OH) 2 + H 2 O + 3CO 2 → CuSO 4 + 3CuCO 3 + 4Н 2 О

Якщо цей процес йде інтенсивно (при високій вологості і температурі), то захисна дія фунгіциду буде короткочасним, і може призвести до пошкодження рослин.

Останній термін обробки більшості культур завершується за 15 днів до збирання врожаю, баштанних культур - за 5 днів, томата - за 8 днів до збору врожаю за умови ретельного дощування при збиранні.

Бордоською рідиною - один з універсальних фунгіцидів, що володіють найбільшою тривалістю захисної дії (до 30 днів). Майже у всіх випадках вона надає на рослини стимулюючу дію. Ефективність препарату залежить від терміну його застосування. Найкращі результати виходять від обробок незадовго до зараження. Згідно з іншими літературними даними, препарат доцільніше застосовувати в пізніше осінній період і на початку розпускання бруньок. У цих випадках він майже не робить негативного впливу на захищає культуру (фитотоксичность нижче).

При обробці бордоською рідиною рослин основний сульфат міді випадає у вигляді драглистого осаду, який добре прилипає до листя і покриває їх і плоди рослин захисним шаром. За удерживаемости на листках бордоською рідиною займає перше місце серед фунгіцидів. Володіє репеллентних властивостями для багатьох комах.

Механізм дії.

Біологічні властивості медьсодержащих препаратів визначаються здатністю іонів міді активно реагувати з ліпопротеїновими і ферментними комплексами живих клітин, викликаючи незворотні зміни (коагуляцію) протоплазми. Надійшли в клітини патогена в досить високій концентрації іони міді взаємодіють з різними ферментами, які містять карбоксильні, імідазольного і тіольний групи, і пригнічують їх активність. При цьому, перш за все, відзначено зниження процеси, що входять в дихальний цикл. Також вони викликають неспецифічну денатурацію білків. Їх вибірковість по відношенню до корисних організмів залежить від кількості іонів міді, що надійшли в клітини і накопичених в них. Конідії і спори грибів, що проростають на поверхні рослин у краплі води, здатні всередині своєї клітки концентрувати іони міді, створюючи концентрацію в 100 і більше разів вище, ніж в рослинних клітинах або зовні.

Бордоская суміш для багатьох комах володіє репеллентних властивостями.

Стійкі види.

Бордоская суміш не ефективна проти пероноспорозу махорки і тютюну, а також проти справжніх борошнистих рос.

Інсектицидні і акарицидні властивості. Бордоская суміш для багатьох комах володіє репеллентних властивостями.

Пригнічує на картоплі листоблошек. Виявляє овіцідное дію.

застосування

Бордоською рідиною по прилипаемости і удерживаемости на поверхні рослин займає перше місце серед захисних фунгіцидів. Однак у зв'язку з великою витратою мідного купоросу, труднощами приготування, а також з можливістю пошкодження рослин цей фунгіцид замінюють хлорокисью міді і органічними препаратами.

Зареєстровані препарати на основі бордоською суміші дозволені до застосування в сільському і особистому підсобних господарствах проти хвороб буряку цукрового, кормового, столового (церкоспороз), цибулі (пероноспороз), абрикоса, персика, сливи, вишні, черешні (коккомикоз, курчавость, Моніліоз), агрусу (антракноз, іржа, септоріоз), і ін.

Бордоською рідиною не можна змішувати фосфорорганическими інсектицидами та іншими препаратами, що розкладаються в лужному середовищі.

Фітотоксичність: На поверхні рослин в присутності крапельно-рідкої вологи частки основної сірчанокислої міді повільно гідролізуються, і іони міді надходять в воду у відносно невеликій кількості. При цьому небезпека опіків рослин значно зменшується. Такі опіки відбуваються тільки при значному підвищенні концентрації, погану якість бордоською суміші, підвищеній кількості опадів після обробки або кислотному забруднення повітря. Також при неправильному приготуванні препарату можливо пригнічення приросту і поява «сітки» на листі і плодах.

Препарат викликає подрібнення плодів черешні зі збільшенням вмісту цукрів і сухої речовини, утворення «сітки» на плодах і листках чутливих до міді сортів яблуні, «обпікає» листя і знижує приживлюваність окуліровок внаслідок підсушування кори підщеп. Пошкоджень сприяють рясні опади. Фітоцідность збільшується також з віком дерев. На сорті черешні Дайбера чорна при різких коливаннях температури і посухи бордоською рідиною сприяла річному листопаду, пригнічення дерев.

Токсикологічні властивості і характеристики

ентомофаги і корисні види. Препарат малотоксичний для бджіл, однак на період обробки культур і в наступні 5 ч до однієї доби бджіл краще ізолювати. Досить токсичний для хижого кліща Аністіса (при застосуванні в коцентрации 0,09% його чисельність на чорній смородині зменшувалася в 3-4 рази). Слаботоксічен для Енціртід і помірно отруйний для Тріхограмматід. У концентрації 1% малотоксичний для Пупара енкарзії. Період залишкового дії для імаго не більше доби. Среднетоксічен для Крептолемуса.

Суміш не отруйна для інших хижих кліщів, кокцінеллід, личинок і імаго златоглазок, хижих галлиц і таких перетинчастокрилих, як афеніліди, птеромаліди, їх невмоніди.

Теплокровні. Бордоською рідиною малотоксична для теплокровних тварин і людини. за іншими літературних джерел, Препарат для теплокровних среднетоксічен: ЛД50 оральна для мишей 43 мг / кг, для щурів 520 мг / кг. Концентрований препарат подразнює слизові.

симптоми отруєння

Вживання плодів в їжу вперше дні після обробки препаратами, що містять сульфат міді, викликає нудоту і блювоту.

приготування розчину

Бордоскую суміш отримують змішуванням розчину сульфату міді з суспензією негашеного вапна. Якість приготовленої суміші залежить від співвідношення компонентів, якості негашеного вапна і процедури приготування. Висока якість забезпечується при співвідношенні компонентів 1: 1 або 4: 3 і протікання реакції в лужному середовищі. Приготування полягає в повільному Прилив розчину сульфату міді невеликий цівкою в суспензію вапна. Необхідно постійне помішування. Отримана темно-синя рідина повинна нагадувати розбавлений кисіль.

При порушенні цього процесу в суміші збільшується вміст гідроксиду міді, окисляющегося на поверхні до нерозчинного оксиду міді, і збільшується число великих (до 10 мкм) частинок, що зменшує стабільність і прилипаемость препарату. Трудомісткість приготування і необхідність наявності обладнання для цього є недоліками бордоською суміші.

Для приготування 100 л 1% -ного препарату беруть 1 кг мідного купоросу і 0,75 кг негашеного вапна (якщо вапно неякісна - до 1 кг). Мідний купорос розчиняють в невеликому обсязі гарячої води і доводять водою до 90 л. Негашене вапно гасять, доливаючи до неї воду, до освіти спочатку сметаноподібної маси, а в подальшому вапняного молока, обсяг якого доводять також водою до 10 л. Вапняне молоко доливають при постійному помішуванні до розчину мідного купоросу. При зазначеної рецептурі допускається також додаток розчину мідного купоросу до вапняного молока, однак не можна змішувати міцні розчини цих компонентів, а також вливати міцний розчин мідного купоросу в слабкий розчин вапняного молока. У цих випадках утворюються сферичні кристали основний сірчанокислої міді, які легко змиваються з рослин опадами. Аналогічне явище спостерігається при старінні препарату.

Для приготування бордоською рідини не можна використовувати ємності з матеріалів, схильних до корозії.

Бордоскую суміш готують безпосередньо перед застосуванням і тільки в необхідній концентрації. Не слід розбавляти приготований розчин водою, так як в цьому випадку він швидко розшаровується. При тривалому зберіганні відбувається агрегація частинок бордосской суміші, що викликає їх осадження і погану удерживаемость на рослинах.

Сьогодні фірми-виробники пропонують бордоскую суміш у формі порошку. Його готують повної нейтралізацією сульфату міді гашеним вапном, висушують і мікронізіруют. Внаслідок особливої ​​тонкощі частинок робочий склад має максимальне прилипання, а отримана суспензія дуже стійка.

Тобто в структуру даної речовини входять ще і молекули води. Він має ті основними властивостями, які характерні для звичайного купрум сульфату. Слід сказати, що це сіль, тому для неї характерно хімічну поведінку, яким відрізняються багато інших речовин даної групи.

Фізичні властивості

Мідний купорос являє собою тверде кристалічна речовина синього кольору. Воно розчиняється в воді. На одну молекулу сульфату купруму в структурі речовини доводиться п'ять молекул води. Безводний ж він не має будь-яким кольором. У природі його можна зустріти у вигляді деяких мінералів, таких як Халькантит. Даний камінь мало кому відомий і рідко використовується.

Хімічні властивості сульфату міді (мідного купоросу)

Як і будь-який інший сульфат, мідний може розкладатися під впливом високих температур. При такого роду реакції утворюється оксид купруму, діоксид сірки і кисень. Також сульфат міді, як і інші солі, може бути учасником реакції заміщення. При такого роду взаємодії більш активний метал, який стоїть лівіше купруму в електрохімічному ряду активності, витісняє атом міді із з'єднання і займає його місце. Наприклад, додавши натрій оскільки він розглядався речовини, можна отримати сульфат натрію і мідь, яка випаде в осад. Крім того, дана речовина здатна реагувати з основними і кислотними гидроксидами, а також іншими солями. Для прикладу можна навести реакцію купрум сульфату з гідроксидом кальцію - підставою. В результаті цієї взаємодії виділяється гідроксид міді і сульфат кальцію. Як приклад реакції цієї солі з кислотою можна взяти взаємодія її з фосфорною, в результаті якого утворюється фосфат міді та сульфатна кислота. При змішуванні сульфату міді з розчином іншої солі відбувається реакція обміну. Тобто, якщо додати до нього, наприклад, хлорид барію, то можна отримати хлорид міді і сульфат барію, що випадає в осад (якщо один з продуктів не є осадом, газом або водою, реакція не зможе здійснитися).

Отримання даної речовини

Мідний купорос можна отримати за допомогою двох основних способів. Перший - це взаємодія гідроксиду міді з концентрованою сульфатною кислотою. При цьому виділяється також значна кількість води, частина якої йде на гідратацію. Другий метод отримання даної речовини - взаємодія концентрованої сірчаної кислоти безпосередньо з міддю. Такого роду реакція може здійснитися тільки при специфічних умовах у вигляді підвищеної температури. Також можливо здійснити реакцію між оксидом міді і сульфатною кислотою, в результаті якої також утворюється потрібну речовину і вода. Крім того, мідний купорос отримують за допомогою випалу сульфітів міді.

Застосування мідного купоросу

Дана речовина знайшло своє основне застосування в садівничої сфері - воно використовується для захисту рослин від хвороб і шкідників завдяки своїм антисептичним і дезінфікуючих засобів. Також дана речовина широко застосовується в сільському господарстві, так як з його допомогою можна підвищити морозостійкість і імунітет рослин до грибків. Крім того, мідний купорос використовують в металургії, а також в будівництві. Їм просочують деревину для додання їй вогнетривких властивостей. У харчовій промисловості його часто використовують як консервант. Крім усього перерахованого вище, мідний купорос застосовують для виготовлення фарб, для проведення якісних реакцій на катіони цинку, марганцю і магнію.

Кристали з мідного купоросу

Цікавим і захоплюючим для дітей заняттям є вирощування кристалів з різноманітних речовин. Сировиною для такого цікавого експерименту може послужити багато різних сполук, в тому числі кухонні сіль, а також мідний купорос. Властивості цієї речовини дозволяють виростити з його порошку, купленого в будь-якому магазині для садівників, великий кристал. Для цього не потрібно буде докладати занадто багато зусиль. Щоб виростити кристал мідного купоросу, потрібно взяти будь-яку ємність. У неї слід налити воду і засипати сам порошок, при цьому нагріваючи рідину, щоб сприяти більш швидкому розчиненню в ній речовини. Додавати мідний купорос потрібно, поки можливо його розчинення у воді. Таким чином ми отримуємо дуже насичений розчин. Потім можна залишити його так, просто накривши чим-небудь, а можна закріпити на кришці з внутрішньої сторони нитку з підвішеною на ній бусиной або ґудзиком, щоб вона рівно висіла - таким чином кристали будуть рости на нитці, а не на дні ємності. Потрібно стежити за тим, щоб її не пересували з місця на місце, інакше нічого не вийде. Кожен день або раз на кілька днів потрібно потроху додавати в розчин мідний купорос для підтримки високої насиченості, щоб кристали не почали знову розчинятися у воді. Приблизно після двох тижнів подібних маніпуляцій, якщо зробити все правильно, можна отримати досить великий кристал.

Мідний купорос. Якісні реакції, що проводяться з його допомогою

За допомогою даної речовини можна визначити наявність катіонів цинку. Якщо додати в розчин мідний купорос, і при цьому випаде мутний осад, значить, там містяться сполуки цинку. Також за допомогою даної речовини можна визначити наявність катіонів магнію. В цьому випадку в розчині також випаде осад.

Як визначити, що в розчині є мідний купорос?

Найпоширенішою якісною реакцією, яку можливо провести в домашніх умовах, є взаємодія розчину з залізом. Можна взяти будь-залізне виріб. Якщо, опустивши його на деякий час в розчин, ви побачите на ньому червоний наліт, значить, мідний купорос присутній. Даний наліт являє собою мідь, яка осіла на залізному виробі. Сульфат заліза, який також виділяється внаслідок цієї реакції заміщення, йде в тестований розчин. Ще одним, вже менш доступним варіантомдля визначення наявності даної речовини в розчині є реакція з будь-розчинної сіллю барію. При цьому сульфат барію випаде в осад. Також можна провести тест за допомогою будь-якого алюмінієвого виробу за тим же принципом, що і перша описана реакція. У цьому випадку також повинен утворитися наліт червоного кольору, який свідчить про заміщення атомами алюмінію атомів купруму та освіті сульфату алюмінію і чистої міді.

висновок

Якщо коротко підвести підсумок всьому написаному вище, можна сказати, що мідний купорос є дуже широко поширеним і всім відомим речовиною, яка має багато переваг сферах людського життя. Він може знаходити своє застосування як в різноманітних галузях промисловості, так і в домашніх умовах: в розважальних цілях або для догляду за рослинами. Також дана речовина користується популярністю у тих людей, хто розводить рибок, - воно оберігає акваріум від забруднення мікроводоростями. Сульфат купруму легко отримати в лабораторних умовах. Він має невисоку собівартість, внаслідок чого він і отримав таке широке поширення і застосовується в самих різних цілях.

Сині кристали сульфату міді при нагріванні стають білими

складність:

небезпека:

Зробіть цей експеримент вдома

реагенти

Безпека

• Перед початком досвіду надіньте захисні рукавички та окуляри.
• Проводьте експеримент на підносі.
• При проведенні досвіду тримайте поблизу ємність з водою.
• Помістіть пальник на коркову підставку. Не торкайтеся до пальника відразу після завершення досвіду - почекайте, поки вона охолоне.

Загальні правила безпеки

• Не допускайте попадання хімічних реагентів в очі або рот.
• Не допускайте до місця проведення експериментів людей без захисних окулярів, а також маленьких дітей і тварин.
• Зберігайте експериментальний набір в місці, недоступному для дітей молодше 12 років.
• Помийте або очистіть все устаткування і оснащення після використання.
• Переконайтеся, що всі контейнери з реагентами щільно закриті і зберігаються за правилами після використання.
• Переконайтеся, що всі одноразові контейнери правильно утилізовані.
• Використовуйте тільки обладнання та реактиви, що поставляються в наборі або рекомендовані поточними інструкціями.
• Якщо ви використовували контейнер для їжі або посуд для проведення експериментів, негайно викиньте їх. Вони більше не придатні для зберігання їжі.

Інформація про першої допомоги

• У разі потрапляння реагентів в очі ретельно промийте очі водою, при необхідності тримаючи око відкритим. Негайно зверніться до лікаря.
• У разі проковтування промийте рот водою, випийте трохи чистої води. Чи не викликайте блювоту. Негайно зверніться до лікаря.
• У разі вдихання реагентів виведіть постраждалого на свіже повітря.
• У разі контакту зі шкірою або опіків промивайте пошкоджену зону великою кількістю води протягом 10 хвилин або довше.
• У разі сумнівів негайно зверніться до лікаря. Візьміть з собою хімічний реагент і контейнер від нього.
• У разі травм завжди звертайтеся до лікаря.

• Неправильне використання хімічних реагентів може викликати травму і завдати шкоди здоров'ю. Проводьте тільки зазначені в інструкції експерименти.
• Даний набір дослідів призначений тільки для дітей 12 років і старше.
• Здібності дітей суттєво різняться навіть всередині вікової групи. Тому батьки, які проводять експерименти разом з дітьми, повинні на свій розсуд вирішити, які досліди підходять для їхніх дітей і будуть безпечні для них.
• Батьки повинні обговорити правила безпеки з дитиною або дітьми перед початком проведення експериментів. Особливу увагу слід приділити безпечного поводження з кислотами, лугами та горючими рідинами.
• Перед початком експериментів очистіть місце проведення дослідів від предметів, які можуть вам перешкодити. Слід уникати зберігання харчових продуктівпоруч з місцем проведення дослідів. Місце проведення дослідів має добре вентилюватися і перебувати близько до водопровідного крану або іншого джерела води. Для проведення експериментів потрібно стійкий стіл.
• Речовини в одноразовій упаковці повинні бути використані повністю або утилізовані після проведення одного експерименту, тобто після відкриття упаковки.

Часто задавані питання

Сині кристали не біліють. Що робити?

Минуло 10 - 15 хвилин, але кристали сульфату міді CuSO 4 НЕ біліють? Схоже, щось не так з нагріванням формочки. Перевірте, чи горить свічка. Не забудьте, що формочка повинна стояти по центру пламярассекателя, а свічка - по центру пальника.

Чи не забруднитися!

Будьте уважні: полум'я свічки досить сильно коптить дно формочки. Воно швидко стає чорним, і про нього легко забруднитися.

Чи не заливайте водою!

Не застосовуйте алюмінієву формочку з сульфатом міді водою! Це може привести до протікання бурхливих процесів: алюміній буде відновлюватися, виділяючи газ водень. Детальніше про цю реакції ви можете дізнатися в науковому описі експерименту (розділ «Що сталося»).

інші експерименти

Покрокова інструкція

1. Помістіть три свічки в пальник для сухого пального і запаліть їх. Накрийте пальник пламярассекателем, а зверху - фольгою.
2. Поставте на фольгу алюмінієву форму. Висипати в неї одну велику ложку кристаллогидрата сульфату міді CuSO 4 · 5H 2 O.
3. Слідкуйте за зміною кольору кристалів: через 5 хвилин сині кристали стануть блакитними, а ще через 10 - білими.

Очікуваний результат

При нагріванні вода, що входить до складу гідрату сульфату міді, залишає кристали і випаровується. В результаті виходить безводний сульфат міді білого кольору.

Утилізація

Утилізуйте тверді відходи експерименту зі звичайними побутовими відходами.

Що сталося

Чому змінюється колір сульфату міді?

Будь-яке зміна забарвлення говорить нам про те, що будова речовини змінилося, адже саме воно відповідає за саму присутність кольору. З формули вихідного сульфату міді CuSO 4 5H 2 O видно, що, крім самого сульфату CuSO 4, в складі цього синього кристалічної речовиниє ще й вода. Такі тверді речовини, в складі яких є молекули води, називають щегідратами *.

Вода особливим чином пов'язана з сульфатом міді. Коли ми нагріваємо цей гідрат, вода видаляється з нього, майже як з чайника з окропом. При цьому руйнуються зв'язки молекул води з сульфатом міді. Це і проявляється в зміні забарвлення.

Дізнатися більше

Почнемо з того, що молекули води є полярними, Тобто неоднорідними з точки зору розподілу зарядів. Як це розуміти? Справа в тому, що з одного боку молекули є невеликий надлишок позитивного заряду, а з іншого - негативного. Ці заряди в сумі дають нуль - адже молекули, як правило, не заряджені. Але це не заважає деяким їх частин нести на собі позитивний і негативний заряди.

У порівнянні з воднем, атоми кисню краще притягує до себе негативно заряджені електрони. Тому з його боку в молекулі води концентрується негативний заряд, а з іншого боку - позитивний заряд. Такий нерівномірний розподіл зарядів робить її молекули диполями(Від грец. «Dis» - два, «polos» - полюс). Ця «дволикість» води дозволяє їй легко розчиняти такі сполуки, як NaCl або CuSO 4, адже вони складаються з іонів (позитивно або негативно заряджених частинок). Молекули води можуть взаємодіяти з ними, повертаючись до позитивно заряджених іонів своєї негативно зарядженої стороною (тобто атомом кисню), а до негативно заряджених іонів - позитивно зарядженої стороною (тобто атомами водню). І все частки відчувають себе досить комфортно один з одним. Саме тому з'єднання, які складаються з іонів, зазвичай добре розчиняються у воді.

Цікаво, що при кристалізації багатьох з'єднань з водних розчинів така взаємодія частково зберігається і в кристалі, в результаті чого утворюється гідрат. Іони міді, як ми бачимо з усіх дослідів даного набору, сильно змінюють своє забарвлення в залежності від того, якими частками вони оточені.

І розчин сульфату міді, і гідрат CuSO 4 * 5H 2 O мають приблизно однаковий насичений синій колір, що може говорити нам про те, що іони міді в обох випадках знаходяться в однаковому або принаймні схожому оточенні.

І дійсно, в розчині іони міді оточені шістьма молекулами води, тоді як в гідраті іони Cu 2+ оточені чотирма молекулами води і двома сульфат-іонами. Ще одна молекула води (адже мова йде про пентагідрат) залишається пов'язаної з сульфат-іонами і іншими молекулами води, що багато в чому нагадує її поведінку в насиченому (тобто максимально концентрованому) розчині сульфату міді.

Коли ми нагріваємо гідрат, перед молекулами води встає вибір. З одного боку, є чудові іони міді - цілком приємні і симпатичні сусіди. Та й сульфат-іони теж вельми пристойна компанія. З іншого боку, яка молекула води не мріє про вільне польоті і пізнанні невідомих далей? Коли температура підвищується, обстановка в гідраті розжарюється, і компанія бачиться вже не настільки пристойною, як хотілося б молекулам води. Та й енергії у них стає більше. А тому при першій можливості вони залишають сульфат міді, який справді перетворився на справжнє пекло.

Коли вся вода з гідрату випаровується, в оточенні іонів міді залишаються тільки сульфат-іони. Це призводить до того, що забарвлення речовини переходить з синьою в білу.

Чи можна повернути синій колір?

Так можна. У навколишньому нас повітрі досить багато води в пароподібному стані. Та й ми самі видихаємо пари води - згадайте, як пітніє скло, якщо на нього подихати.

Якщо температура сульфату міді знову стала кімнатної, вода може «осідати» на ньому майже так само, як на склі. При цьому вона буде знову особливим чином зв'язуватися з сульфатом міді і поступово повертати йому синій колір.

Можна і прискорити цей процес. Якщо помістити висушений сульфат міді разом зі склянкою води в одну закриту ємність, вода буде «перескакувати» до сульфату міді зі склянки, переходячи по повітрю у вигляді пари. Слід, однак, попередити, що для цього досвіду необхідно перемістити сульфат міді з алюмінієвого посудув скляну, так як вологий сульфат міді буде активно взаємодіяти з металевим алюмінієм:

3CuSO 4 + 2Al → Al 2 (SO 4) 3 + 3Cu

Сама по собі ця реакція не сильно зіпсує картину. Однак вона зруйнує захисну оболонку Al 2 O 3 навколо алюмінію. Останній, в свою чергу, бурхливо реагує з водою:

Al + 6H 2 O → Al (OH) 3 + 3H 2

Чому частина сульфату може почорніти?

Якщо перестаратися з нагріванням, то ми можемо виявити ще один перехід забарвлення: білий сульфат міді темніє.

В цьому немає нічого дивного: ми бачимо початок термічного розкладання (розпаду на частини під впливом температури) сульфату міді:

2CuSO 4 → 2CuO + 2SO 2 + O 2

При цьому утворюється оксид міді CuO чорного кольору.

Дізнатися більше

У хімії діє загальне правило: Якщо атоми, які входять до складу твердої речовини, можуть утворювати газоподібні продукти, то при нагріванні майже напевно відбудеться його розкладання з утворенням цих самих газів.

Наприклад, атоми сірки S і кисню O, що входять до складу сульфату міді, можуть утворювати газоподібні оксид сірки SO 2 і молекулярний кисень O 2. А тепер повернемося до рівняння реакції термічного розкладання сульфату міді: 2CuSO 4 → 2CuO + 2SO 2 + O 2

Як ми бачимо, саме ці гази і виділяються, якщо сульфат міді гарненько погріти.

розвиток експерименту

Як змусити сульфат міді знову стати синім?

Насправді це дуже навіть нескладно! Є кілька варіантів дій.

По-перше, ви можете просто пересипати зневоднений сульфат в пластикову ємність (наприклад, чашку Петрі) і залишити її на відкритому повітрі. Сульфат буде працювати як осушувач і поступово поглинати воду з повітря. Через деякий час він стане світло-блакитним, а потім - синім. Це означає, що склад його кристалів знову CuSO 4 * 5H 2 O. Цей варіант є найпростішим, проте у нього є один мінус: розвиток експерименту таким чином може зайняти кілька діб.

По-друге, можна прискорити процес. Найзручніше знову скористатися чашкою Петрі, але вже обома її частинами. У чашку висипте весь (або частина) білий сульфат міді. Поруч, на дно чашки, додайте пару крапель води. Слідкуйте, щоб вода не потрапила на сульфат (інакше це було б занадто просто!). Тепер накрийте чашку Петрі її кришкою. Через кілька годин сульфат знову посиніє. Цього разу перетворення займає менше часу, так як ми фактично створили «камеру» з надлишком парів води всередині.

Третій спосіб - по краплях додати воду прямо в білий сульфат міді. І знову найбільш зручно використовувати чашку Петрі, хоча можна взяти і звичайний одноразовий пластиковий стаканчик з Стартового набору. Не додавайте занадто багато води - ваша завдання не розчинити сульфат міді, а наситити його вологою!

Нарешті, четвертий варіант - розчинити отриманий безводний сульфат міді. Зробіть це в одноразовому пластиковому стаканчику. Ви отримаєте блакитний розчин. До речі, якщо дати воді з цього розчину повільно випаруватися (при кімнатній температурі), В стаканчику утворюються сині кристали CuSO 4 * 5H 2 O.

Отже, є багато способів повернути синє забарвлення кристалів сульфату міді. Найголовніше, що ця реакція оборотна, А значить, можна повторювати досвід знову і знову, змінюючи способи отримання синього кристаллогидрата сульфату міді.

Важливо пам'ятати, що не слід проводити розвиток експерименту в алюмінієвій формочке. Щоб дізнатися чому, читайте відповідь на питання «Що сталося? - Чи можна повернути синій колір? ».

Що таке кристалогідрати і чому вони утворюються?

Багато солі, тобто сполуки, що складаються з позитивно заряджених іонів металів і самих різних негативно заряджених іонів, можуть утворювати з водою особливі аддукти(Від англ. To add - складати) - гідрати або кристалогідрати. По суті аддукт - це складені разом частини. Багато з'єднання називають так, або для простоти і зручності, або щоб показати, що вони складаються з пари складових частин.

В даному випадку розглядаються аддукти відрізняються від звичайних солей тим, що в їх склад входить вода. Таку воду називають ще кристаллизационной. І дійсно, вона адже входить до складу кристала! Зазвичай таке трапляється при кристалізації солей з водних розчинів. Але чому ж вода залишається в складі кристала?

На це є дві основні причини. Як відомо, добре розчинні у воді сполуки (а це якраз багато солі) в ній диссоциируют, тобто розпадаються на позитивно і негативно заряджені іони. Так ось, перша причина полягає тому, що ці іони знаходяться в особливому оточенні, що складається з молекул води. Коли відбувається концентрування розчину (в нашому випадку, коли вода поступово випаровується), ці іони збираються разом і утворюють кристал. При цьому найчастіше вони в деякій мірі зберігають своє оточення, фактично забираючи з собою в кристал молекули води.

Однак не всі солі схильні утворювати гідрати. Наприклад, хлорид натрію NaCl завжди кристалізується без води в своєму складі, хоча в розчині кожен іон знаходиться в оточенні п'яти-шести молекул H 2 O. Тому необхідно згадати і другу причину. Подібно людям, кожен іон шукає собі містечко затишно. Виявляється, в деяких випадках цей «комфорт» набагато краще забезпечується саме молекулами води, а не іонамі- «антиподами» (як у випадку з Na + і Cl -). Тобто зв'язку іонів з молекулами води виявляються міцніше. Така властивість більше характерно для позитивно заряджених іонів, і в більшості кристаллогидратов вода знаходиться саме в їхньому оточенні. Це стає можливим завдяки електростатичного притягання (притягання між «+» і «-») між іонами і молекулою води, в якій на атомі кисню є невеликий негативний заряд, а близько атомів водню - позитивний.

Все кристалогідрати розкладаються при нагріванні. При температурах вище 100 o C вода існує у вигляді пари. Саме за таких умов молекули води схильні залишати кристаллогидрат.