Introducción

Muchos organismos vivos son capaces de causar graves daños a los seres humanos, animales domésticos, plantas, así como destruir materiales metálicos no metálicos y productos fabricados con ellos.

De los numerosos métodos de protección de plantas, el más importante es el método químico: el uso de compuestos químicos que destruyen organismos nocivos. El método químico también es efectivo para proteger varios materiales y productos de daños biológicos. Recientemente, los plaguicidas han sido ampliamente utilizados en la lucha contra diversas plagas.

Pesticidas (lat. pestis - infección y lat. caedo - matar) - productos químicos utilizados para combatir organismos nocivos.

Los pesticidas combinan los siguientes grupos de tales sustancias: herbicidas que destruyen las malas hierbas, insecticidas que destruyen las plagas de insectos, fungicidas que destruyen los hongos patógenos, zoocidas que destruyen los animales dañinos de sangre caliente, etc.

La mayoría de los pesticidas son venenos que envenenan a los organismos objetivo, también incluyen esterilizantes (sustancias que causan infertilidad) e inhibidores del crecimiento.

2.1 Sulfato de cobre y sus propiedades

El sulfato de cobre CuSO 4 cristaliza a partir de soluciones acuosas de sulfato de cobre y es un cristal azul brillante del sistema triclínico con parámetros de red. Densidad 2,29 g/cm3.

Cuando se calienta por encima de 105°C, se funde con la pérdida de parte del agua de cristalización y pasa CuSO 4 . 3H 2 O (azul) y CuSO 4 H 2 O (blanco). Completamente deshidratado a 258°C. Bajo la acción del NH 3 seco sobre CuSO 4, se forma CuSO 4 5NH 3, que en el aire húmedo intercambia NH 3 por H 2 O. Con sulfatos de metales alcalinos, CuSO 4 forma sales dobles de Me 2 SO 4 CuSO 4 6H 2 Tipo O, de color verdoso.

En la industria, el sulfato de cobre se obtiene disolviendo cobre metálico en H 2 SO 4 diluido calentado mientras se sopla aire: Cu + H 2 SO 4 + ½O 2 \u003d CuSO 4 + H 2 O. También es un subproducto del electrolítico. refinación de cobre.

El sulfato de cobre es la sal técnica más importante del cobre. Se utiliza en la producción de pinturas minerales, impregnación de madera, para el control de plagas y enfermedades de plantas en la agricultura, para el tratamiento de granos, para curtir cueros, en medicina, en celdas galvánicas; sirve como producto de partida para la obtención de otros compuestos de cobre.

Sulfato de cobre (sulfato de cobre) CuSO 4 - cristales incoloros 3,64 g / cm3. Cuando se calientan, se disocian: CuSO 4 \u003d CuO + SO 2 + ½O 2 con la formación del sulfato principal CuO CuSO 4 como producto intermedio. A 766°C, la presión de disociación del CuSO 4 alcanza los 287 mm. rt. columna, y CuO CuSO 4 - 84 mm. rt. pilar. La solubilidad del CuSO 4 en gramos por 100 g de agua es: 14 (0°C); 23.05 (25°C); 73,6 (100°C). En presencia de H 2 SO 4 libre, la solubilidad disminuye. A pH 5,4-6,9, el CuSO 4 se hidroliza para formar sales básicas. CuSO 4 es muy higroscópico, por lo que se utiliza como agente secante; al agregar agua, se vuelve azul, que a veces se usa para detectar agua en alcohol, éter y otros.

Cuando se calienta, el sulfato de cobre pierde agua y se convierte en un polvo gris. Si, después de enfriar, se le echan unas gotas de agua, el polvo volverá a ponerse azul.

2.2 Vitriolo ferroso y sus propiedades

Sulfato ferroso (2)

El nombre sistemático del Hierro 2 es tetraoxociosulfato.

Propiedades físicas: estado cristalino, masa molar 151,932 g/mol, densidad - 1,898 g/cm3

Sulfato ferroso (2), compuesto binario inorgánico de sulfato de hierro (2), sal de hierro del ácido sulfúrico con la fórmula FeSO 4. FeSO 4 ∙H 2 O heptahidratado se llama trivialmente vitriolo de hierro. Los hidratos cristalinos son cristales higroscópicos transparentes de color verde azulado claro, monohidrato de FeSO 4 ∙H 2 O incoloro (kit de alquitrán). El sabor es fuertemente astringente, ferruginoso (metálico). En el aire desaparecen gradualmente (pierden agua de cristalización). El sulfato ferroso (‖) es altamente soluble en agua. Un heptahidrato de color verde azulado cristaliza a partir de soluciones acuosas. La toxicidad del sulfato de hierro es relativamente baja.

Se utiliza en la industria textil, en la agricultura como fungicida, para la preparación de pinturas minerales.

Propiedades.

El sulfato ferroso se destacará a temperaturas de 1,82 ˚C a 56,8 ˚C a partir de soluciones acuosas en forma de cristales de color verde claro de hidrato cristalino de FeSO 4 ∙7H 2 O, que en tecnología se denomina sulfato ferroso. Se disuelve en 100 g de agua: 26,6 g de FeSO 4 anhidro a 20˚C y 54,4 g a 56˚C.

Las soluciones de sulfato ferroso (‖) bajo la acción del oxígeno atmosférico se oxidan gradualmente, convirtiéndose en sulfato ferroso (׀׀׀):

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

Cuando se calienta por encima de 480˚C, se descompone:

2FeSO 4 → Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3

Recibo

El vitriolo de hierro se puede preparar por la acción del ácido sulfúrico diluido sobre chatarra, virutas de hierro para techos, etc. En la industria se obtiene como subproducto en el decapado de chapas, alambres, decapados, etc. H 2 SO 4 diluido.

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Otra forma es el tostado oxidativo de pirita:

FeS 2 +3 O 2 → FeSO 4 + SO 2

Se utiliza en la producción de tinta, en el teñido (para teñir lana de negro) y para conservar la madera.

2.3 Líquido bordelés (sulfato de cobre + hidróxido de calcio)

Fórmula química СuSO 4 3Cu(OH) 2

Líquido bordelés, caldo bordelés (sulfato de cobre + hidróxido de calcio) - plaguicida, fungicida protector de contacto y bactericida. En dosis altas, tiene un efecto erradicador de formas latentes de patógenos de plantas. Se utiliza para tratamientos primaverales tempranos de árboles frutales, para viñedos, campos de bayas mediante pulverización.

Características fisicoquímicas

Mezcla de Burdeos: sulfato de cobre básico con una mezcla de yeso. Una suspensión debidamente preparada es bastante estable, tiene buena adherencia, retención en la superficie de las plantas y alta actividad fungicida. Este es un líquido azul, que es una suspensión de partículas coloidales del principio activo: cobre metálico. Una preparación debidamente preparada debe tener una reacción neutra o ligeramente alcalina. Una preparación fuertemente alcalina se retiene mal en la superficie de las plantas y un fitocida fuertemente ácido. La reacción de la solución se establece sumergiendo un alambre de hierro o un clavo en ella: en un ambiente ácido, aparecen depósitos de cobre en ellos, y en este caso es necesario agregar lechada de cal a la solución. Para aumentar las propiedades de adherencia, a veces se añaden al líquido de Burdeos vidrio líquido (pegamento de silicato), pegamento de caseína, melaza, azúcar, leche desnatada, huevos y tensioactivos sintéticos.

La mezcla de Burdeos está hecha de vitriolo azul y cal. Presentamos las propiedades fisicoquímicas de cada una de estas sustancias.

СuSO 2 - sulfato de cobre (II). La sustancia es blanca, muy higroscópica, bajo punto de fusión, se descompone cuando se calienta fuertemente. CuSO 4 3H 2 O hidrato cristalino (calcantita, sulfato de cobre) tiene la estructura [Сu(H 2 O) 4 ]SO 4 H 4 O.

Es altamente soluble en agua (hidrólisis catiónica). Reacciona con hidrato de amoníaco, álcalis, metales activos, sulfuro de hidrógeno. Entra en reacciones de formación e intercambio de complejos.

Características físicas del CuSO 4

Peso molecular 159,6 g/mol;

Punto de fusión ~ 200 °C;

Densidad relativa 3,603g/cm3 (a temperatura ambiente).

Ca (OH) 2 - hidróxido de calcio, cal apagada. La sustancia es blanca, se descompone sin derretirse cuando se calienta. Es poco soluble en agua (se forma una solución alcalina diluida). Reacciona con ácidos, exhibe propiedades básicas. Absorbe el CO 2 del aire.

Características físicas Ca(OH) 2

Peso molecular 74,09 g/mol;

Densidad relativa 2,08 g/cm3 (a temperatura ambiente).

Acción sobre organismos nocivos

La acción fungicida del líquido de Burdeos se debe al hecho de que durante la hidrólisis bajo la influencia del dióxido de carbono atmosférico, secreciones de hongos y plantas, la sal básica de sulfato de cobre se descompone y libera sulfato de cobre en pequeñas cantidades:

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

Si este proceso es intensivo (a alta humedad y temperatura), el efecto protector del fungicida será de corta duración y es posible que se dañen las plantas.

El plazo para procesar la mayoría de los cultivos finaliza 15 días antes de la cosecha, melón - 5 días, tomate - 8 días antes de la cosecha, sujeto a una cuidadosa aspersión durante la cosecha.

El líquido bordelés es uno de los fungicidas universales con mayor efecto protector (hasta 30 días). En casi todos los casos, tiene un efecto estimulante sobre las plantas. La efectividad de la droga depende del período de su uso. Los mejores resultados se obtienen con tratamientos poco antes de la infección. De acuerdo con otros datos de la literatura, es más conveniente usar el medicamento a fines del otoño y al comienzo de la brotación. En estos casos, casi no tiene efecto negativo sobre el cultivo protegido (menor fitotoxicidad).

Cuando las plantas se tratan con líquido bordelés, el sulfato de cobre básico precipita en forma de un precipitado gelatinoso, que se adhiere bien a las hojas y las cubre a ellas y a los frutos de las plantas con una capa protectora. En cuanto a la retención en las hojas, el bordelés líquido ocupa el primer lugar entre los fungicidas. Tiene propiedades repelentes de muchos insectos.

Mecanismo de acción.

Las propiedades biológicas de las preparaciones que contienen cobre están determinadas por la capacidad de los iones de cobre para reaccionar activamente con los complejos de lipoproteínas y enzimas de las células vivas, lo que provoca cambios irreversibles (coagulación) del protoplasma. Los iones de cobre que ingresan a las células patógenas en una concentración suficientemente alta interactúan con varias enzimas que contienen grupos carboxilo, imidazol y tiol y suprimen su actividad. En este caso, en primer lugar, se inhiben los procesos incluidos en el ciclo respiratorio. También causan desnaturalización de proteínas inespecíficas. Su selectividad con respecto a los organismos benéficos depende de la cantidad de iones de cobre que ingresan a las células y se acumulan en ellas. Las conidias y esporas de hongos que germinan en la superficie de las plantas en una gota de agua son capaces de concentrar iones de cobre dentro de sus células, creando una concentración 100 o más veces mayor que en las células vegetales o en el exterior.

La mezcla de Burdeos para muchos insectos tiene propiedades repelentes.

especies sostenibles.

El caldo bordelés no es eficaz contra el cormorán moñudo y el mildiú velloso del tabaco, así como contra el mildiu polvoriento.

propiedades insecticidas y acaricidas. La mezcla de Burdeos para muchos insectos tiene propiedades repelentes.

Suprime psílidos en papas. Muestra acción ovicida.

Solicitud

El líquido bordelés en términos de adherencia y retención en la superficie de las plantas ocupa el primer lugar entre los fungicidas protectores. Sin embargo, debido al alto consumo de sulfato de cobre, la dificultad de preparación y la posibilidad de dañar las plantas, este fungicida se reemplaza con oxicloruro de cobre y preparados orgánicos.

Los preparados registrados a base de caldo bordelés están autorizados para su uso en parcelas agrícolas y subsidiarias personales contra enfermedades de la remolacha azucarera, la remolacha forrajera, la remolacha de mesa (cercosporosis), la cebolla (peronosporosis), el albaricoque, el melocotón, la ciruela, la cereza, la guinda (coccomicosis, el rizado , moniliosis), grosella (antracnosis, roya, septoria), etc.

El líquido bordelés no debe mezclarse con insecticidas organofosforados y otros preparados que se descompongan en un ambiente alcalino.

Fitotoxicidad: En la superficie de las plantas, en presencia de gotas de humedad líquida, las partículas de sulfato de cobre básico se hidrolizan lentamente y los iones de cobre ingresan al agua en una cantidad relativamente pequeña. Al mismo tiempo, el riesgo de quemaduras en las plantas se reduce significativamente. Tales quemaduras ocurren solo con un aumento significativo en la concentración, mezcla de Burdeos de mala calidad, aumento de las precipitaciones después del procesamiento o contaminación del aire ácida. Además, con una preparación inadecuada de la droga, es posible la inhibición del crecimiento y la aparición de una "red" en las hojas y frutos.

La droga provoca la trituración de las cerezas dulces con un aumento en el contenido de azúcares y materia seca, la formación de una "red" en las frutas y hojas de las variedades de manzanas sensibles al cobre, "quema" las hojas y reduce la tasa de supervivencia de brotación debido al secado de la corteza del patrón. Las fuertes lluvias contribuyen al daño. La actividad fitocida también aumenta con la edad de los árboles. En la variedad de cereza negra Daibera, con fuertes fluctuaciones de temperatura y sequía, el líquido bordelés contribuyó a la caída de las hojas en verano y la opresión de los árboles.

Propiedades y características toxicológicas

Entomófagos y especies beneficiosas. El fármaco tiene baja toxicidad para las abejas, sin embargo, es mejor aislar las abejas durante el período de tratamiento del cultivo y en las próximas 5 horas a un día. Bastante tóxico para el ácaro depredador Anistis (cuando se aplica a una concentración de 0,09%, su número en grosella negra se reduce de 3 a 4 veces). Ligeramente tóxico para Encyrtids y moderadamente tóxico para Trichogrammatids. A una concentración del 1% tiene baja toxicidad para Encarsia puparia. El período de acción residual para adultos no es más de un día. Moderadamente tóxico para Creptolemus.

La mezcla no es venenosa para otros ácaros depredadores, coccinélidos, larvas y adultos de crisopas, mosquitos depredadores de las agallas e himenópteros tales como afenilidos, pteromalidos, sus neumónidos.

De sangre caliente. El líquido bordelés tiene baja toxicidad para animales de sangre caliente y humanos. Según otras fuentes literarias, el fármaco para animales de sangre caliente es moderadamente tóxico: LD50 oral para ratones 43 mg/kg, para ratas 520 mg/kg. La droga concentrada irrita las membranas mucosas.

Síntomas de envenenamiento

Comer frutas por primera vez días después del tratamiento con preparados que contienen sulfato de cobre provoca náuseas y vómitos.

Preparación de la solución

El caldo bordelés se obtiene mezclando una solución de sulfato de cobre con una suspensión de cal viva. La calidad de la mezcla preparada depende de la proporción de componentes, la calidad de la cal viva y el procedimiento de preparación. La alta calidad está asegurada cuando la proporción de componentes es 1:1 o 4:3 y la reacción se desarrolla en un ambiente alcalino. La preparación consiste en verter lentamente una solución de sulfato de cobre en una pequeña corriente en una suspensión de cal. Se requiere agitación constante. El líquido azul oscuro resultante debe parecerse a una gelatina diluida.

Si se altera este proceso, aumenta el contenido de hidróxido de cobre en la mezcla, que se oxida en la superficie a óxido de cobre insoluble, y aumenta la cantidad de partículas grandes (hasta 10 micrones), lo que reduce la estabilidad y la adherencia del fármaco. La laboriosidad de la preparación y la necesidad de equipo para ello son las desventajas de la mezcla bordelesa.

Para preparar 100 litros de una preparación al 1%, tomar 1 kg de sulfato de cobre y 0,75 kg de cal viva (si la cal es de mala calidad, hasta 1 kg). El sulfato de cobre se disuelve en un pequeño volumen de agua caliente y se lleva a 90 litros con agua. La cal viva se apaga agregándole agua hasta que se forme una masa cremosa, y luego lechada de cal, cuyo volumen también se ajusta con agua a 10 litros. La leche de cal se vierte con agitación constante en una solución de sulfato de cobre. Con esta receta, también se permite agregar una solución de sulfato de cobre a la lechada de cal, sin embargo, no se deben mezclar soluciones fuertes de estos componentes, y no se debe verter una solución fuerte de sulfato de cobre en una solución débil de lechada de cal. En estos casos, se forman cristales esféricos de sulfato de cobre básico, que se eliminan fácilmente de las plantas por precipitación. Un fenómeno similar se observa con el envejecimiento de la droga.

Para la preparación del líquido bordelés no se pueden utilizar recipientes fabricados con materiales sujetos a corrosión.

La mezcla de Burdeos se prepara inmediatamente antes de su uso y solo en la concentración requerida. No diluya la solución preparada con agua, ya que en este caso se deslaminará rápidamente. Durante el almacenamiento a largo plazo, se produce la agregación de las partículas del caldo bordelés, lo que provoca su precipitación y una mala retención en las plantas.

Hoy en día, los fabricantes ofrecen la mezcla de Burdeos en forma de polvo. Se prepara por neutralización completa del sulfato de cobre con cal apagada, secado y micronizado. Debido a la finura especial de las partículas, la composición de trabajo tiene la máxima adherencia y la suspensión resultante es muy estable.

Introducción

En una ferretería, viste un balde con el nombre "Pintura Mineral" sin que lo supieras. La curiosidad saca lo mejor de ti y tu mano se extiende hacia él. Leemos la composición: "Cal, sal de cocina, etc., etc.. "¿Qué más es el sulfato de cobre?" - los ojos se fijaron en el nombre de una sustancia desconocida. Estoy seguro de que la mayoría de la gente escuchó sobre el sulfato de cobre en solo tal entorno Otros simplemente se darían por vencidos con esto, pero usted no. Seguramente querrá saber más al respecto. Por lo tanto, el tema del artículo de hoy será el sulfato de cobre.

Definición

Debido a la valencia variable del cobre, solo hay dos de sus sulfatos en química: I y II. Ahora hablaremos del segundo sulfato. Es un compuesto binario inorgánico y es una sal de cobre del ácido sulfúrico. Tal sulfato de cobre (fórmula CuSO 4) también se llama sulfato de cobre.

Propiedades

Es no volátil, incoloro, opaco y muy higroscópico, inodoro. Sin embargo, las propiedades de los hidratos de sulfato de cobre difieren significativamente de sus características (como sustancia). Tienen la apariencia de cristales transparentes no higroscópicos, que tienen varios tonos de azul (foto arriba) y un sabor amargo metálico. Además, el sulfato de cobre es altamente soluble en agua. Si cristaliza sus soluciones acuosas, puede obtener sulfato de cobre (foto). La hidratación del sulfato de cobre anhidro es una reacción exotérmica en la que se produce una importante liberación de calor.

Recibo

En la industria se obtiene contaminado disolviendo el cobre y los residuos de cobre en ácido sulfúrico diluido, que además se purga con aire.
Además, el sulfato de cobre se puede obtener en el laboratorio de varias maneras a la vez:

• Ácido sulfúrico + cobre (cuando se calienta).
• Ácido sulfúrico + hidróxido de cobre (neutralización).

limpieza

Para purificar el sulfato de cobre obtenido de esta manera, la recristalización se usa con mayor frecuencia: se sumerge en agua destilada hirviendo y se mantiene en llamas hasta que la solución se satura. Luego se enfría a +5 o C y se filtra el precipitado resultante, que parece cristales. Sin embargo, existen métodos para una purificación más profunda, pero requieren otras sustancias.

Sulfato de cobre: ​​aplicación

Con la ayuda del sulfato de cobre anhidro, el etanol se anhidro y los gases se secan, y también sirve como indicador de humedad. En la construcción, una solución acuosa de sulfato de cobre neutraliza los efectos de las filtraciones, elimina las manchas de óxido y elimina las secreciones de sal de las superficies de yeso, ladrillo y hormigón, y también evita la descomposición de la madera. En el sector agrícola, el sulfato de cobre, formado a partir del sulfato de cobre, sirve como antiséptico, fungicida y fertilizante de cobre-azufre. Las soluciones de esta sustancia (con sus diferentes concentraciones) desinfectan plantas, árboles y suelos. El líquido de Burdeos, bien conocido por los agricultores, también se compone parcialmente de sulfato de cobre. También es uno de los ingredientes que componen las pinturas minerales. No prescindir de él y en la producción de fibras de acetato. El sulfato de cobre también se conoce como aditivo alimentario E519, utilizado como fijador y conservante del color. Además, el zinc, el manganeso en aleaciones de aluminio y acero inoxidable se pueden detectar con una solución de sulfato de cobre: ​​si contienen las impurezas anteriores, aparecerán manchas rojas en su superficie cuando entren en contacto con esta solución.

Conclusión

El sulfato de cobre (II) en sí mismo es poco conocido, pero todos han oído hablar del producto de su reacción con el agua: el sulfato de cobre. Y, como puedes ver, trae muchos beneficios.

Es decir, la estructura de esta sustancia también incluye moléculas de agua. Tiene las propiedades básicas que son características del sulfato de cupro ordinario. Cabe decir que esta es una sal, por lo tanto, se caracteriza por un comportamiento químico que distingue a muchas otras sustancias de este grupo.

Propiedades físicas

El sulfato de cobre es un sólido cristalino azul. Es soluble en agua. Por una molécula de sulfato de cupro en la estructura de la sustancia, hay cinco moléculas de agua. Anhidro, no tiene ningún color. En la naturaleza se puede encontrar en forma de algunos minerales, como la calcantita. Esta piedra es poco conocida y raramente utilizada.

Propiedades químicas del sulfato de cobre (sulfato de cobre)

Como cualquier otro sulfato, el cobre puede descomponerse cuando se expone a altas temperaturas. Este tipo de reacción produce óxido de cupro, dióxido de azufre y oxígeno. Además, el sulfato de cobre, como otras sales, puede participar en la reacción de sustitución. Con este tipo de interacción, el metal más activo, que está a la izquierda del cupro en la serie de actividad electroquímica, desplaza el átomo de cobre del compuesto y toma su lugar. Por ejemplo, al agregar sodio a la sustancia en cuestión, se pueden obtener sulfato de sodio y cobre, que se precipitarán. Además, esta sustancia puede reaccionar con hidróxidos básicos y ácidos, así como con otras sales. Un ejemplo es la reacción del sulfato de cupro con hidróxido de calcio, una base. Como resultado de esta interacción, se liberan hidróxido de cobre y sulfato de calcio. Como ejemplo de la reacción de esta sal con ácido, podemos tomar su interacción con ácido fosfórico, como resultado de lo cual se forman fosfato de cobre y ácido sulfato. Cuando el sulfato de cobre se mezcla con una solución de otra sal, se produce una reacción de intercambio. Es decir, si le agrega, por ejemplo, cloruro de bario, puede obtener cloruro de cobre y sulfato de bario, que precipitan (si uno de los productos no es un precipitado, gas o agua, la reacción no puede tener lugar).

obtener esta sustancia

El sulfato de cobre se puede obtener utilizando dos métodos principales. El primero es la interacción del hidróxido de cobre con el ácido sulfato concentrado. Al mismo tiempo, también se libera una cantidad importante de agua, parte de la cual se destina a la hidratación. El segundo método para obtener esta sustancia es la interacción del ácido sulfúrico concentrado directamente con el cobre. Este tipo de reacción solo puede tener lugar en condiciones específicas en forma de temperatura elevada. También es posible llevar a cabo una reacción entre el óxido de cobre y el ácido de sulfato, como resultado de lo cual también se forman la sustancia deseada y el agua. Además, el sulfato de cobre se obtiene tostando sulfitos de cobre.

El uso de sulfato de cobre.

Esta sustancia ha encontrado su principal uso en el sector de la horticultura - se utiliza para proteger las plantas de enfermedades y plagas debido a su antiséptico y desinfectante. Además, esta sustancia se usa ampliamente en la agricultura, ya que puede usarse para aumentar la resistencia a las heladas y la inmunidad de las plantas a los hongos. Además, el sulfato de cobre se usa en metalurgia, así como en la construcción. Impregnan la madera para darle propiedades refractarias. En la industria alimentaria, a menudo se utiliza como conservante. Además de todo lo anterior, el sulfato de cobre se utiliza para fabricar pinturas, para realizar reacciones de alta calidad a los cationes de zinc, manganeso y magnesio.

cristales de sulfato de cobre

Una actividad interesante y emocionante para los niños es hacer crecer cristales de varias sustancias. Muchos compuestos diferentes pueden servir como materia prima para un experimento tan entretenido, incluida la sal de cocina y el sulfato de cobre. Las propiedades de esta sustancia permiten hacer crecer un gran cristal a partir de su polvo, comprado en cualquier tienda de jardinería. Esto no requerirá demasiado esfuerzo. Para hacer crecer un cristal de sulfato de cobre, debe tomar cualquier recipiente. Se debe verter agua en él y se debe verter el polvo en sí, mientras se calienta el líquido para promover una disolución más rápida de la sustancia en él. Se debe agregar sulfato de cobre siempre que se pueda disolver en agua. Así obtenemos una solución muy saturada. Luego, puede dejarlo así, simplemente cubriéndolo con algo, o puede sujetar un hilo en el interior de la tapa con una cuenta o un botón colgando para que cuelgue de manera uniforme; de ​​esta manera, los cristales crecerán en el hilo, y no en el fondo del recipiente. Es necesario asegurarse de que no se mueva de un lugar a otro, de lo contrario, nada funcionará. Todos los días o cada pocos días, se debe agregar un poco de sulfato de cobre a la solución para mantener una saturación alta para que los cristales no comiencen a disolverse nuevamente en agua. Después de aproximadamente dos semanas de tales manipulaciones, si se hace correctamente, puede obtener un cristal bastante grande.

vitriolo de cobre. Reacciones cualitativas llevadas a cabo con su ayuda.

Con la ayuda de esta sustancia, se puede determinar la presencia de cationes de zinc. Si se agrega sulfato de cobre a la solución y se forma un precipitado turbio, entonces contiene compuestos de zinc. Además, utilizando la sustancia en cuestión, puede determinar la presencia de cationes de magnesio. En este caso, también se formará un precipitado en la solución.

¿Cómo determinar que hay sulfato de cobre en la solución?

La reacción cualitativa más común que se puede llevar a cabo en el hogar es la interacción de una solución con hierro. Puedes tomar cualquier producto de hierro. Si, después de sumergirlo en la solución por un tiempo, ve una capa rojiza, entonces hay sulfato de cobre presente. Esta placa es de cobre que se ha asentado sobre un producto de hierro. El sulfato ferroso, que también se libera debido a esta reacción de sustitución, pasa a la solución de prueba. Otra opción, ya menos accesible para determinar la presencia de una sustancia determinada en una solución, es la reacción con cualquier sal de bario soluble. En este caso, precipitará el sulfato de bario. También puede probar usando cualquier producto de aluminio de acuerdo con el mismo principio que la primera reacción descrita. En este caso, también debería formarse una capa rojiza, lo que indica el reemplazo de los átomos de cupro por átomos de aluminio y la formación de sulfato de aluminio y cobre puro.

Conclusión

Para resumir brevemente todo lo escrito anteriormente, podemos decir que el sulfato de cobre es una sustancia muy extendida y conocida que se utiliza en muchos ámbitos de la vida humana. Puede encontrar su aplicación tanto en diversas industrias como en el hogar: con fines de entretenimiento o para el cuidado de las plantas. Además, esta sustancia es popular entre las personas que crían peces: protege el acuario de la contaminación por microalgas. El sulfato de cuprum es fácil de obtener en el laboratorio. Tiene un bajo costo, por lo que se ha generalizado tanto y se utiliza para una variedad de propósitos.

Los cristales azules de sulfato de cobre se vuelven blancos cuando se calientan

Complejidad:

Peligro:

Haz este experimento en casa.

reactivos

Seguridad

• Antes de comenzar el experimento, póngase guantes y gafas protectoras.
• Haz el experimento en una bandeja.
• Mantenga un recipiente con agua cerca durante el experimento.
• Coloque el quemador en el soporte de corcho. No toque el quemador inmediatamente después de completar el experimento; espere hasta que se enfríe.

Reglas generales de seguridad

• Evite que los productos químicos entren en contacto con los ojos o la boca.
• No permita que personas sin gafas, así como niños pequeños y animales, ingresen al sitio del experimento.
• Mantenga el kit experimental fuera del alcance de los niños menores de 12 años.
• Lave o limpie todos los equipos y accesorios después de su uso.
• Asegúrese de que todos los recipientes de reactivos estén bien cerrados y almacenados correctamente después de su uso.
• Asegúrese de que todos los recipientes desechables se eliminen correctamente.
• Utilice únicamente el equipo y los reactivos suministrados en el kit o recomendados en las instrucciones actuales.
• Si ha utilizado un recipiente de comida o utensilios de experimentación, deséchelos inmediatamente. Ya no son adecuados para el almacenamiento de alimentos.

Información de primeros auxilios

• Si los reactivos entran en contacto con los ojos, enjuague bien los ojos con agua, manteniéndolos abiertos si es necesario. Busque atención médica inmediata.
• Si se ingiere, enjuague la boca con agua, beba un poco de agua limpia. No inducir el vómito. Busque atención médica inmediata.
• En caso de inhalación de reactivos, lleve a la víctima al aire libre.
• En caso de contacto con la piel o quemaduras, enjuague el área afectada con abundante agua durante 10 minutos o más.
• En caso de duda, consulte a un médico inmediatamente. Lleve un reactivo químico y un recipiente con usted.
• En caso de lesión, consulte siempre a un médico.

• El uso inadecuado de productos químicos puede causar lesiones y daños a la salud. Realice únicamente los experimentos especificados en las instrucciones.
• Este conjunto de experimentos está destinado únicamente a niños de 12 años de edad y mayores.
• Las habilidades de los niños difieren significativamente incluso dentro de un mismo grupo de edad. Por lo tanto, los padres que realizan experimentos con sus hijos deben decidir a su propia discreción qué experimentos son adecuados para sus hijos y cuáles serán seguros para ellos.
• Los padres deben discutir las reglas de seguridad con su hijo o hijos antes de experimentar. Se debe prestar especial atención a la manipulación segura de ácidos, álcalis y líquidos inflamables.
• Antes de comenzar los experimentos, despeje el lugar de los experimentos de objetos que puedan interferir con usted. Debe evitarse el almacenamiento de alimentos cerca del sitio de prueba. El sitio de prueba debe estar bien ventilado y cerca de un grifo u otra fuente de agua. Para los experimentos, necesita una mesa estable.
• Las sustancias en envases desechables deben usarse por completo o desecharse después de un experimento, es decir, después de abrir el paquete.

Preguntas frecuentes

Los cristales azules no se vuelven blancos. ¿Qué hacer?

¿Han pasado 10 - 15 minutos, pero los cristales de sulfato de cobre CuSO 4 no se vuelven blancos? Parece que algo anda mal con el calentamiento del molde. Compruebe si la vela está encendida. No olvides que el molde debe estar en el centro del difusor de llama, y ​​la vela en el centro del mechero.

¡No te ensucies!

Tenga cuidado: la llama de la vela humea bastante el fondo del molde. Rápidamente se vuelve negro y es fácil ensuciarse con él.

¡No llenar con agua!

¡No llene el molde de aluminio con sulfato de cobre con agua! Esto puede dar lugar a procesos violentos: el aluminio se reducirá y se liberará gas hidrógeno. Puede obtener más información sobre esta reacción en la descripción científica del experimento (sección "Qué sucedió").

Otros experimentos

Instrucciones paso a paso

1. Coloque tres velas en el quemador de combustible seco y enciéndalas. Cubra el quemador con un esparcidor de llamas y cubra con papel aluminio.
2. Coloca un molde de aluminio sobre el papel aluminio. Vierta una cucharada grande de sulfato de cobre CuSO 4 5H 2 O hidrato cristalino en él.
3. Observe el cambio de color de los cristales: después de 5 minutos, los cristales azules se volverán azules y después de otros 10, blancos.

Resultado Esperado

Cuando se calienta, el agua que forma parte del hidrato de sulfato de cobre deja los cristales y se evapora. El resultado es sulfato de cobre blanco anhidro.

Disposición

Deseche los desechos sólidos del experimento con los desechos domésticos.

Qué pasó

¿Por qué el sulfato de cobre cambia de color?

Cualquier cambio de color nos dice que la estructura de la sustancia ha cambiado, porque es ella la responsable de la presencia misma del color. De la fórmula del sulfato de cobre inicial CuSO 4 5H 2 O, se puede ver que, además del propio sulfato de CuSO 4, esta sustancia cristalina azul también contiene agua. Estos sólidos, que contienen moléculas de agua, también se denominan hidrata*.

El agua está asociada con el sulfato de cobre de una manera especial. Cuando calentamos este hidrato, se le quita el agua, casi como una tetera con agua hirviendo. En este caso, se destruyen los enlaces de las moléculas de agua con sulfato de cobre. Esto se refleja en el cambio de color.

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Comencemos con el hecho de que las moléculas de agua son polar, es decir, no homogéneo en términos de distribución de carga. Qué significa eso? El hecho es que en un lado de la molécula hay un pequeño exceso de carga positiva y en el otro, uno negativo. Estas cargas suman cero; después de todo, las moléculas, por regla general, no están cargadas. Pero esto no impide que algunas de sus partes lleven cargas positivas y negativas.

En comparación con el hidrógeno, los átomos de oxígeno atraen mejor los electrones cargados negativamente. Por tanto, por un lado, en la molécula de agua se concentra una carga negativa, y por otro lado, una carga positiva. Esta distribución desigual de cargas hace que sus moléculas dipolos(del griego "dis" - dos, "polos" - un poste). Esta “doble cara” del agua le permite disolver fácilmente compuestos como el NaCl o el CuSO 4, ya que están compuestos por iones (partículas cargadas positiva o negativamente). Las moléculas de agua pueden interactuar con ellos, convirtiéndose en iones cargados positivamente con su lado cargado negativamente (es decir, un átomo de oxígeno) y en iones cargados negativamente, con un lado cargado positivamente (es decir, átomos de hidrógeno). Y todas las partículas se sienten muy cómodas entre sí. Es por eso que los compuestos que consisten en iones generalmente se disuelven bien en agua.

Curiosamente, durante la cristalización de muchos compuestos a partir de soluciones acuosas, esta interacción se conserva parcialmente en el cristal, como resultado de lo cual se forma un hidrato. Los iones de cobre, como vemos en todos los experimentos de este conjunto, cambian fuertemente de color según las partículas que los rodean.

Tanto la solución de sulfato de cobre como el hidrato de CuSO 4 *5H 2 O tienen aproximadamente el mismo color azul saturado, lo que puede indicarnos que los iones de cobre en ambos casos se encuentran en el mismo o al menos un entorno similar.

De hecho, en solución, los iones de cobre están rodeados por seis moléculas de agua, mientras que en el hidrato los iones Cu 2+ están rodeados por cuatro moléculas de agua y dos iones de sulfato. Otra molécula de agua (después de todo, estamos hablando de pentahidrato) permanece asociada con iones de sulfato y otras moléculas de agua, lo que en muchos aspectos se asemeja a su comportamiento en una solución saturada (es decir, la más concentrada) de sulfato de cobre.

Cuando calentamos el hidrato, las moléculas de agua se enfrentan a una elección. Por un lado, hay maravillosos iones de cobre, vecinos bastante agradables y bonitos. Y los iones de sulfato también son una compañía muy decente. Por otra parte, ¿qué molécula de agua no sueña con el vuelo libre y el conocimiento de distancias desconocidas? Cuando la temperatura sube, la situación en el hidrato se calienta y la compañía ya no parece ser tan decente como quisieran las moléculas de agua. Y sí, tienen más energía. Por lo tanto, en la próxima oportunidad, dejan el sulfato de cobre, que realmente se ha convertido en un infierno.

Cuando toda el agua del hidrato se evapora, solo quedan iones de sulfato rodeados de iones de cobre. Esto hace que el color de la sustancia cambie de azul a blanco.

¿Es posible devolver el color azul?

Sí tu puedes. Hay mucho vapor de agua en el aire que nos rodea. Sí, y nosotros mismos exhalamos vapor de agua; recuerda cómo se empaña el vidrio si respiras sobre él.

Si la temperatura del sulfato de cobre vuelve a ser la temperatura ambiente, el agua puede "depositarse" en él de la misma manera que en el vidrio. En este caso, se volverá a unir de manera especial con sulfato de cobre y volverá gradualmente a su color azul.

Es posible acelerar este proceso. Si pone sulfato de cobre seco junto con un vaso de agua en un recipiente cerrado, el agua "saltará" al sulfato de cobre del vaso, pasando por el aire en forma de vapor. Sin embargo, se debe advertir que para este experimento es necesario transferir sulfato de cobre de los platos de aluminio al vidrio, ya que el sulfato de cobre húmedo interactuará activamente con el aluminio metálico:

3CuSO4 + 2Al → Al2 (SO4)3 + 3Cu

Por sí misma, esta reacción no estropea mucho la imagen. Sin embargo, destruirá la capa protectora de Al 2 O 3 alrededor del aluminio. Este último, a su vez, reacciona violentamente con el agua:

Al + 6H 2 O → Al (OH) 3 + 3H 2

¿Por qué algunos sulfatos pueden volverse negros?

Si se excede con el calentamiento, podemos encontrar otra transición de color: el sulfato de cobre blanco se oscurece.

Esto no es sorprendente: vemos el comienzo de la descomposición térmica (romperse bajo la influencia de la temperatura) del sulfato de cobre:

2CuSO4 → 2CuO + 2SO2 + O2

En este caso, se forma óxido de cobre negro CuO.

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En química, se aplica una regla general: si los átomos que componen un sólido pueden formar productos gaseosos, entonces, al calentarse, casi con certeza se descompondrá con la formación de estos mismos gases.

Por ejemplo, los átomos de azufre S y oxígeno O, que forman parte del sulfato de cobre, pueden formar óxido de azufre gaseoso SO 2 y oxígeno molecular O 2 . Ahora volvamos a la ecuación de reacción para la descomposición térmica del sulfato de cobre: ​​2CuSO 4 → 2CuO + 2SO 2 + O 2

Como podemos ver, son estos gases los que se liberan si se calienta bien el sulfato de cobre.

Desarrollo del experimento

¿Cómo hacer que el sulfato de cobre se vuelva azul nuevamente?

¡En realidad es muy fácil! Hay varias opciones.

Primero, simplemente puede verter el sulfato deshidratado en un recipiente de plástico (como una placa de Petri) y dejarlo al aire libre. El sulfato funcionará como un desecante y absorberá gradualmente el agua del aire. Después de un tiempo, se volverá azul claro y luego azul. Esto significa que la composición de sus cristales vuelve a ser CuSO 4 *5H 2 O. Esta opción es la más sencilla, pero tiene un inconveniente: el desarrollo del experimento de esta forma puede llevar varios días.

En segundo lugar, puede acelerar el proceso. Lo más conveniente es volver a utilizar la placa de Petri, pero con sus dos partes. Vierta todo (o parte) de sulfato de cobre blanco en una taza. Cerca, en el fondo de la taza, agregue un par de gotas de agua. Asegúrese de que el agua no entre en contacto con el sulfato (¡de lo contrario sería demasiado fácil!). Ahora cubra la placa de Petri con su tapa. Después de unas horas, el sulfato volverá a ponerse azul. Esta vez, la transformación lleva menos tiempo, ya que en realidad hemos creado una "cámara" con un exceso de vapor de agua en su interior.

La tercera forma es dejar caer agua directamente en el sulfato de cobre blanco. Nuevamente, es más conveniente usar una placa de Petri, aunque también puede usar un vaso de plástico desechable normal del kit de inicio. No agregue demasiada agua: ¡su tarea no es disolver el sulfato de cobre, sino saturarlo con humedad!

Finalmente, la cuarta opción es disolver el sulfato de cobre anhidro resultante. Hazlo en un vaso de plástico desechable. Recibirá una solución azul. Por cierto, si dejas que el agua de esta solución se evapore lentamente (a temperatura ambiente), se forman cristales azules de CuSO 4 * 5H 2 O en el vaso.

Por lo tanto, hay muchas formas de recuperar el color azul de los cristales de sulfato de cobre. Lo más importante es que esta reacción reversible, lo que significa que puedes repetir la experiencia una y otra vez, cambiando los métodos para obtener el hidrato cristalino de sulfato de cobre azul.

Es importante recordar que el desarrollo del experimento no debe realizarse en un molde de aluminio. Para saber por qué, lea la respuesta a la pregunta “¿Qué pasó? ¿Es posible devolver el color azul?

¿Qué son los hidratos cristalinos y por qué se forman?

Muchas sales, es decir, compuestos formados por iones metálicos cargados positivamente y una amplia variedad de iones cargados negativamente, pueden formar sales especiales. aductos(del inglés to add - add) - hidratos o hidratos cristalinos. Esencialmente, un aducto son partes juntas. Muchos compuestos se denominan así, ya sea por simplicidad y conveniencia, o para mostrar que consisten en un par de partes constituyentes.

En este caso, los aductos considerados se diferencian de las sales ordinarias en que contienen agua. Esta agua también se llama cristalización. ¡De hecho, es parte del cristal! Esto suele ocurrir durante la cristalización de sales de soluciones acuosas. Pero, ¿por qué el agua permanece en la composición del cristal?

Existen dos motivos principales para esto. Como sabes, los compuestos que son altamente solubles en agua (y estas son solo muchas sales) se disocian en ella, es decir, se descomponen en iones cargados positiva y negativamente. Entonces, la primera razón es que estos iones se encuentran en un entorno especial, formado por moléculas de agua. Cuando se produce la concentración de la solución (en nuestro caso, cuando el agua se evapora gradualmente), estos iones se juntan y forman un cristal. Al mismo tiempo, a menudo preservan su entorno hasta cierto punto, y en realidad llevan consigo moléculas de agua al cristal.

Sin embargo, no todas las sales tienden a formar hidratos. Por ejemplo, el cloruro de sodio NaCl siempre cristaliza sin agua en su composición, aunque en solución cada ion está rodeado de cinco a seis moléculas de H 2 O. Por lo tanto, es necesario mencionar la segunda razón. Como las personas, cada ion busca un lugar más cómodo. Resulta que en algunos casos este "confort" lo proporcionan mucho mejor las moléculas de agua, y no los iones "antípodas" (como es el caso del Na+ y el Cl-). Es decir, los enlaces de los iones con las moléculas de agua son más fuertes. Esta propiedad es más característica de los iones cargados positivamente, y en la mayoría de los hidratos cristalinos, el agua se encuentra precisamente en su entorno. Esto se hace posible debido a la atracción electrostática (atracción entre "+" y "-") entre los iones y la molécula de agua, en la que hay una pequeña carga negativa en el átomo de oxígeno y una positiva cerca de los átomos de hidrógeno.

Todos los hidratos cristalinos se descomponen cuando se calientan. A temperaturas superiores a 100°C, el agua existe en forma de vapor. Es en tales condiciones que las moléculas de agua tienden a abandonar el hidrato cristalino.

El cobre pertenece al grupo de los siete metales conocidos por el hombre desde la antigüedad. Hoy en día, no solo el cobre, sino también sus compuestos son ampliamente utilizados en diversas industrias, agricultura, hogar y medicina.

La sal de cobre más importante es el sulfato de cobre. La fórmula de esta sustancia es CuSO4. Es un electrolito fuerte y es un pequeño cristal blanco, fácilmente soluble en agua, insípido e inodoro. La sustancia no es combustible y es ignífuga; cuando se utiliza, la posibilidad de combustión espontánea queda completamente excluida. El sulfato de cobre, cuando se expone incluso a la menor cantidad de humedad del aire, adquiere un color azul característico con un azul brillante. En este caso, el sulfato de cobre se convierte en azul pentahidratado CuSO4 · 5H2O, conocido como sulfato de cobre.

En la industria, el sulfato de cobre se puede obtener de varias formas. Uno de ellos, el más común, es la disolución del cobre residual en sulfato de cobre diluido.En condiciones de laboratorio, el sulfato de cobre se obtiene mediante una reacción de neutralización con ácido sulfúrico. La fórmula del proceso es la siguiente: Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + H2O.

La propiedad del sulfato de cobre de cambiar de color se utiliza para detectar la presencia de humedad en líquidos orgánicos. Con su ayuda, en el laboratorio, se lleva a cabo la deshidratación de etanol y otras sustancias.

El sulfato de cobre o sulfato de cobre es muy utilizado en sectores agrícolas. Su uso, en primer lugar, consiste en usar una solución débil para rociar plantas y preparar cereales antes de la siembra para destruir las esporas de hongos dañinos. A base de sulfato de cobre, se fabrican el conocido líquido de Burdeos y la lechada de cal, vendidos a través de puntos de venta al por menor y destinados al tratamiento de plantas contra enfermedades fúngicas y la destrucción de pulgones de la uva.

En la construcción, a menudo se usa sulfato de cobre. Su uso en esta zona es para neutralizar fugas, eliminar manchas de óxido. Además, la sustancia se utiliza para eliminar sales de superficies de ladrillo, hormigón o enlucidas. Además, tratan la madera como antiséptico para evitar procesos de descomposición.

En la medicina oficial, el sulfato de cobre es un fármaco. Los médicos lo prescriben para uso externo como gotas para los ojos, lavados y duchas, y para el tratamiento de quemaduras de fósforo. Como remedio interno, se utiliza para irritar el estómago para inducir el vómito si es necesario.

Además, las pinturas minerales están hechas de sulfato de cobre, se utilizan en soluciones de hilado para la fabricación.

En la industria alimentaria, el sulfato de cobre está registrado como aditivo alimentario E519, utilizado como fijador y conservante del color.

Al vender sulfato de cobre en una red minorista, se etiqueta como una sustancia altamente peligrosa. Si ingresa al sistema digestivo humano en una cantidad de 8 a 30 gramos, puede ser fatal. Por lo tanto, cuando use sulfato de cobre en la vida cotidiana, debe tener mucho cuidado. En caso de contacto con la piel o los ojos, enjuague bien con agua corriente fría. Si entra en el estómago, es necesario debilitar el lavado, tomar un laxante salino y diurético.

Cuando trabaje con sulfato de cobre en el hogar, use guantes de goma y otro equipo de protección, incluido un respirador. Está prohibido utilizar utensilios de comida para la preparación de soluciones. Después de terminar el trabajo, asegúrese de lavarse las manos y la cara, así como enjuagarse la boca.