Introducere

Multe organisme vii sunt capabile să provoace daune grave oamenilor, animalelor de companie, plantelor, precum și să distrugă materialele metalice nemetalice și produsele fabricate din acestea.

Dintre numeroasele metode de protecție a plantelor, cea mai importantă este metoda chimică - utilizarea compușilor chimici care distrug organismele dăunătoare. Metoda chimică este eficientă și pentru protejarea diferitelor materiale și produse de distrugerea biologică. Recent, pesticidele au fost utilizate pe scară largă în lupta împotriva diverșilor dăunători.

Pesticidele (lat. Pestis - infecție și lat. Caedo - kill) sunt substanțe chimice folosite pentru a lupta împotriva organismelor dăunătoare.

Pesticidele combină următoarele grupe de astfel de substanțe: erbicide care distrug buruienile, insecticidele care distrug insectele dăunătoare, fungicidele care distrug ciupercile patogene, zoocidele care distrug animalele dăunătoare cu sânge cald etc.

Majoritatea pesticidelor sunt otrăvuri care otrăvesc organismele țintă, ele includ și sterilizatoare (substanțe care provoacă infertilitate) și inhibitori de creștere.

2.1 Sulfatul de cupru și proprietățile acestuia

Sulfatul de cupru CuSO 4 cristalizează din soluții apoase de sulfat de cupru și este un cristal albastru strălucitor al sistemului triclinic cu parametri de rețea. Densitate 2, 29 g/cm3.

Când este încălzit peste 105 ° C, se topește cu pierderea unei părți din apa de cristalizare și trece la CuSO4. 3H2O (albastru) și CuS04H2O (alb). Complet deshidratat la 258 ° C. Când NH 3 uscat acționează asupra CuSO 4, se formează CuSO 4 5NH 3 care schimbă NH 3 cu H 2 O în aer umed. Cu sulfații de metale alcaline, CuSO 4 formează săruri duble de tip Me 2 SO 4 CuSO 4 6H 2 O , de culoare verzuie.

În industrie, sulfatul de cupru se obține prin dizolvarea cuprului metalic în H 2 SO 4 diluat încălzit prin suflare de aer: Cu + H 2 SO 4 + ½O 2 = CuSO 4 + H 2 O. Este, de asemenea, un produs secundar al rafinării electrolitice a cuprului. .

Sulfatul de cupru este cea mai importantă sare tehnică de cupru. Se foloseste la producerea vopselelor minerale, impregnarea lemnului, pentru combaterea daunatorilor si bolilor plantelor in agricultura, la decaparea cerealelor, la pansarea pieilor, in medicina, in celule galvanice; servește ca produs de pornire pentru prepararea altor compuși ai cuprului.

Sulfat de cupru (sulfat de cupru) CuSO 4 - cristale incolore 3,64 g/cm3. Când este încălzit, disociați: CuSO 4 = CuO + SO 2 + ½O 2 cu formarea sulfatului bazic de CuO CuSO 4 ca produs intermediar. La 766 ° C, presiunea de disociere a CuSO 4 ajunge la 287 mm. rt. coloană, și CuO CuSO 4 - 84 mm. rt. stâlp. Solubilitatea CuSO 4 în grame la 100 g apă este: 14 (0 ° C); 23,05 (25 ° C); 73,6 (100 ° C). În prezenţa H2SO4 liber, solubilitatea scade. La pH 5,4-6,9, CuS04 este hidrolizat pentru a forma săruri bazice. CuSO 4 este foarte higroscopic, prin urmare este folosit ca agent de uscare; adăugarea de apă devine albastră, care este uneori folosită pentru a detecta apa în alcool, eter și altele.

Când este încălzit, sulfatul de cupru pierde apă și se transformă într-o pulbere gri. Dacă, după răcire, scăpați câteva picături de apă pe el, atunci pulberea va căpăta din nou o culoare albastră.

2.2 Sulfatul de fier și proprietățile acestuia

Sulfat feros (2)

Denumirea sistematică a fierului 2 este tetraoxocitosulfat.

Proprietăți fizice: stare cristalină, masă molară 151,932 g/mol, densitate - 1,898 g/cm3

Sulfat de fier (2), sulfat de fier (2) compus binar anorganic, sare de fier a acidului sulfuric cu formula FeSO4. FeSO 4 ∙ H 2 O heptahidrat are denumirea banală vitriol de fier. Hidrații cristalini sunt cristale transparente higroscopice de culoare verde-albăstrui deschis, incolore FeSO 4 ∙ H 2 O monohidrat (smolnokit). Gust feros (metalic) puternic astringent. În aer, se erodează treptat (pierd apa de cristalizare). Sulfatul feros (‖) este foarte solubil în apă. Un heptahidrat de culoare verde-albăstruie cristalizează din soluții apoase. Toxicitatea sulfatului feros este relativ scăzută.

Se foloseste in industria textila, in agricultura ca fungicid, pentru prepararea vopselelor minerale.

Proprietăți.

Sulfatul feros este eliberat la temperaturi de la 1,82˚C la 56,8˚C din soluții apoase sub formă de cristale de culoare verde deschis de hidrat cristalin FeSO 4 ∙ 7H 2 O, care se numește vitriol de fier în tehnologie. În 100 g de apă se dizolvă: 26,6 g de FeSO4 anhidru la 20˚C și 54,4 la 56˚C.

Soluțiile de sulfat feros (‖) sub influența oxigenului atmosferic sunt oxidate treptat, transformându-se în sulfat feros (׀׀׀):

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

Se descompune la încălzire peste 480˚C:

2FeSO 4 → Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3

Primirea

Sulfatul de fier poate fi preparat prin acțiunea acidului sulfuric diluat asupra fierului vechi, garnituri de fier pentru acoperiș etc. În industrie, se obține ca produs secundar în timpul decaparii tablelor de fier, a sârmei, a detartrajului și a altor H 2 SO 4 diluat.

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

O altă modalitate este prăjirea cu pirita de oxidare:

FeS 2 +3 O 2 → FeSO 4 + SO 2

Se folosesc la fabricarea cernelii, la vopsire (pentru vopsirea neagra a lânii), pentru conservarea lemnului.

2.3 Lichid Bordeaux (sulfat de cupru + hidroxid de calciu)

Formula chimică СuSO 4 3Cu (OH) 2

Lichid Bordeaux, amestec Bordeaux (sulfat de cupru + hidroxid de calciu) - pesticid, fungicid de contact protector și bactericid. În doze mai mari, are un efect de eradicare asupra formelor latente de agenți patogeni ai plantelor. Se foloseste pentru tratamentele de primavara timpurie a livezilor, pentru vii, campuri de fructe de padure prin stropire.

Proprietăți fizico-chimice

Amestec Bordeaux - sulfat de cupru bazic cu un amestec de gips. O suspensie pregătită corespunzător este destul de stabilă, are o bună aderență, reținere pe suprafața plantelor și activitate fungicidă ridicată. Este un lichid albastru, care este o suspensie de particule coloidale ale substanței active - cupru metalic. Un preparat pregătit corespunzător ar trebui să aibă o reacție neutră sau ușor alcalină. Un preparat puternic alcalin este slab aderat la suprafața plantelor, iar un fitociden puternic acid. Reacția soluției se stabilește prin scufundarea unui fir de fier sau a unui cui în el: într-un mediu acid, pe ele apare un strat de cupru și, în acest caz, este necesar să se adauge lapte de var la soluție. Pentru a crește proprietățile adezive, la lichidul Bordeaux se adaugă uneori sticlă lichidă (clei de silicat), clei de cazeină, melasă, zahăr, lapte degresat, ouă și agenți tensioactivi sintetici.

Amestecul Bordeaux este făcut din sulfat de cupru și var. Iată proprietățile fizice și chimice ale fiecăreia dintre aceste substanțe.

СuSO 2 - sulfat de cupru (II). Substanța este albă, foarte higroscopică, cu punct de topire scăzut, se descompune la încălzire puternică. Hidrat cristalin СuSO 4 3H 2 O (calcantit, sulfat de cupru) are structura [Сu (H 2 O) 4] SO 4 H 4 O.

Se dizolvă bine în apă (hidroliza cationilor). Reacționează cu hidrat de amoniac, alcalii, metale active, hidrogen sulfurat. Intră în reacții de complexare și schimb.

Caracteristicile fizice ale CuSO4

Greutate moleculară 159,6 g/mol;

Temperatura de topire ~ 200 ° С;

Densitatea relativă 3, 603g/cm3 (la temperatura camerei).

Ca (OH) 2 - hidroxid de calciu, var stins. Substanța este albă, se descompune la încălzire fără a se topi. Se dizolvă slab în apă (se formează o soluție alcalină diluată). Reacționează cu acizii, prezintă proprietăți de bază. Absoarbe CO 2 din aer.

Caracteristicile fizice ale Ca (OH) 2

Greutate moleculară 74,09 g/mol;

Densitatea relativă 2,08 g/cm3 (la temperatura camerei).

Efecte asupra dăunătorilor

Efectul fungicid al lichidului Bordeaux se datorează faptului că, în timpul hidrolizei sub influența dioxidului de carbon din aer, a secrețiilor de ciuperci și plante, sarea de bază a sulfatului de cupru se descompune și eliberează sulfat de cupru în cantități mici:

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

Dacă acest proces este intens (la umiditate și temperatură ridicate), atunci efectul protector al fungicidului va fi de scurtă durată și este posibilă deteriorarea plantelor.

Ultima perioadă de procesare pentru majoritatea culturilor este încheiată cu 15 zile înainte de recoltare, pepeni - 5 zile, roșii - 8 zile înainte de recoltare, sub rezerva stropirii cu grijă în timpul recoltării.

Lichidul Bordeaux este unul dintre fungicidele universale cu cea mai lungă durată de acțiune de protecție (până la 30 de zile). În aproape toate cazurile, are un efect stimulant asupra plantelor. Eficacitatea medicamentului depinde de durata de utilizare. Cele mai bune rezultate se obțin din tratamente cu puțin timp înainte de infectare. Conform altor date din literatură, este mai recomandabil să utilizați medicamentul la sfârșitul toamnei și la începutul ruperii. În aceste cazuri, nu are aproape niciun efect negativ asupra culturii protejate (fitotoxicitatea este mai mică).

Când plantele sunt tratate cu lichid Bordeaux, principalul sulfat de cupru cade sub forma unui sediment gelatinos, care aderă bine la frunze și le acoperă și fructele plantelor cu un strat protector. Lichidul Bordeaux ocupă primul loc printre fungicide în ceea ce privește retenția pe frunze. Are proprietăți repelente pentru multe insecte.

Mecanism de acțiune.

Proprietățile biologice ale preparatelor care conțin cupru sunt determinate de capacitatea ionilor de cupru de a reacționa activ cu lipoproteinele și complexele enzimatice ale celulelor vii, provocând modificări ireversibile (coagularea) protoplasmei. Ionii de cupru care intră în celulele agentului patogen într-o concentrație suficient de mare interacționează cu diverse enzime care conțin grupări carboxil, imidazol și tiol și le suprimă activitatea. În același timp, în primul rând, procesele incluse în ciclul respirator sunt inhibate. De asemenea, provoacă denaturarea nespecifică a proteinelor. Selectivitatea lor în raport cu organismele utile depinde de cantitatea de ioni de cupru care intră în celule și se acumulează în ele. Conidiile și sporii fungici, care cresc la suprafața plantelor într-o picătură de apă, sunt capabili să concentreze ionii de cupru în interiorul celulelor lor, creând o concentrație de 100 sau de mai multe ori mai mare decât în ​​celulele plantelor sau în exterior.

Amestecul Bordeaux pentru multe insecte are proprietăți respingătoare.

Specii rezistente.

Amestecul Bordeaux nu este eficient împotriva mucegaiului și tutunului, precum și împotriva mucegaiului.

Proprietăți insecticide și acaricide. Amestecul Bordeaux pentru multe insecte are proprietăți respingătoare.

Suprimă gândacii de frunze de pe cartofi. Prezintă un efect ovicid.

Aplicație

Lichidul Bordeaux ocupă primul loc printre fungicidele de protecție în ceea ce privește aderența și retenția pe suprafața plantelor. Cu toate acestea, din cauza consumului mare de sulfat de cupru, a dificultății de pregătire și a posibilității de deteriorare a plantelor, acest fungicid este înlocuit cu oxiclorură de cupru și preparate organice.

Preparatele înregistrate pe bază de amestec Bordeaux sunt aprobate pentru utilizare în agricultură și în fermele subsidiare personale împotriva bolilor de sfeclă de zahăr, furaje, cantină (cercospora), ceapă (peronosporoză), caise, piersici, prune, cireș, cireș (coccomicoză, bucle, monilioză) , agrișe (antracnoză, rugina, septoria) etc.

Lichidul Bordeaux nu trebuie amestecat cu insecticide organofosforate și alte preparate care se descompun într-un mediu alcalin.

Fitotoxicitate: Pe suprafața plantelor, în prezența picăturilor de umiditate lichidă, particulele de sulfat de cupru bazic sunt lent hidrolizate, iar ionii de cupru intră în apă într-o cantitate relativ mică. În acest caz, riscul de arsuri a plantelor este redus semnificativ. Astfel de arsuri apar numai cu o creștere semnificativă a concentrației, calitatea slabă a amestecului Bordeaux, precipitații crescute după tratament sau poluare acidă a aerului. De asemenea, în caz de pregătire necorespunzătoare a medicamentului, este posibilă suprimarea creșterii și apariția unei „plase” pe frunze și fructe.

Medicamentul provoacă zdrobirea fructelor de cireș cu creșterea conținutului de zaharuri și substanță uscată, formarea unei „plase” pe fructele și frunzele soiurilor de mere sensibile la cupru, „ard” frunzele și reduce rata de supraviețuire a înmugurire datorită uscării scoarței portaltoilor. Ploile abundente contribuie la pagube. Activitatea fitocidă crește și ea odată cu vârsta copacilor. La soiul de cireș Dyber, lichidul Bordeaux, negru cu fluctuații bruște de temperatură și secetă, a contribuit la căderea frunzelor de vară, la oprimarea copacilor.

Proprietăți și caracteristici toxicologice

Entomofage și specii utile. Medicamentul este puțin toxic pentru albine, cu toate acestea, este mai bine să izolați albinele pentru perioada de tratament a culturilor și în următoarele 5 ore până la o zi. Este destul de toxic pentru acarianul prădător Anistis (atunci când este aplicat la o concentrație de 0,09%, abundența sa pe coacăz negru a scăzut de 3-4 ori). Este slab toxic pentru Entsirtids și moderat toxic pentru Trichogrammatids. La o concentrație de 1%, este scăzut toxic pentru puparii de Encarsia. Perioada de acțiune reziduală pentru adulți nu este mai mare de o zi. Moderat toxic pentru Creptolemus.

Amestecul nu este otrăvitor pentru alți acarieni prădători, coccinellide, larve și imago de lacewings, musculițe carnivore și himenoptere precum afenilidele, pteromalidele și nevmonidele lor.

Cu sânge cald. Lichidul Bordeaux are toxicitate scăzută pentru animale și oameni cu sânge cald. Potrivit altor surse literare, medicamentul pentru animalele cu sânge cald este moderat toxic: DL50 orală pentru șoareci 43 mg / kg, pentru șobolani 520 mg / kg. Preparatul concentrat irită mucoasele.

Simptome de otrăvire

Consumul de fructe pentru prima dată la câteva zile după tratamentul cu preparate care conțin sulfat de cupru provoacă greață și vărsături.

Prepararea soluției

Amestecul Bordeaux se obține prin amestecarea unei soluții de sulfat de cupru cu o suspensie de var nestins. Calitatea amestecului preparat depinde de raportul dintre componente, de calitatea varului nestins și de procedura de preparare. Calitatea înaltă este asigurată atunci când raportul componentelor este de 1: 1 sau 4: 3 și reacția se desfășoară într-un mediu alcalin. Prepararea constă în turnarea lent a unei soluții de sulfat de cupru într-un flux mic într-o suspensie de var. Este necesară agitarea constantă. Lichidul albastru închis rezultat ar trebui să semene cu jeleul diluat.

Dacă acest proces este perturbat, conținutul de hidroxid de cupru, oxidat la suprafață la oxid de cupru insolubil, crește în amestec, iar numărul de particule mari (până la 10 μm) crește, ceea ce reduce stabilitatea și aderența medicamentului. Complexitatea pregătirii și nevoia de echipamente pentru aceasta sunt dezavantajele amestecului Bordeaux.

Pentru a prepara 100 de litri de preparat 1%, luați 1 kg de sulfat de cupru și 0,75 kg de var nestins (dacă varul este de proastă calitate - până la 1 kg). Sulfatul de cupru se dizolvă într-un volum mic de apă fierbinte și se aduce până la 90 de litri cu apă. Varul neted se stinge adăugând apă la acesta, până când se formează mai întâi o masă cremoasă, apoi lapte de var, al cărui volum se aduce și la 10 litri cu apă. Laptele de var este turnat cu agitare constantă într-o soluție de sulfat de cupru. Cu rețeta specificată, este permisă adăugarea unei soluții de sulfat de cupru în laptele de var, dar nu puteți amesteca soluții puternice ale acestor componente și, de asemenea, turnați o soluție puternică de sulfat de cupru într-o soluție slabă de lapte de var. În aceste cazuri, se formează cristale sferice de sulfat de cupru bazic, care sunt ușor spălate de pe plante de sedimente. Un fenomen similar se observă odată cu îmbătrânirea medicamentului.

Pentru prepararea lichidului Bordeaux nu trebuie folosite recipiente din materiale corozive.

Amestecul Bordeaux se prepară imediat înainte de utilizare și numai în concentrația necesară. Nu diluați soluția preparată cu apă, deoarece în acest caz se exfoliază rapid. În timpul depozitării pe termen lung, are loc agregarea particulelor de amestec Bordeaux, determinând precipitarea acestora și o reținere slabă pe plante.

Astăzi, firmele producătoare oferă amestec Bordeaux sub formă de pulbere. Se prepară prin neutralizarea completă a sulfatului de cupru cu var stins, uscat și micronizat. Datorită fineței speciale a particulelor, compoziția de lucru are aderență maximă, iar suspensia rezultată este foarte stabilă.

Introducere

Într-un magazin de materiale de construcții ați văzut o găleată cu un nume necunoscut „Vopsea minerală”. Curiozitatea preia, iar mâna ta se întinde spre el. Citim compoziția: „Vei, sare de bucătărie etc., etc...” Și ce mai este sulfatul de cupru?! „- ochii au prins numele unei substanțe necunoscute. Alții ar fi renunțat la ea, dar nu tu Sigur vrei să afli mai multe despre el. Prin urmare, subiectul articolului de astăzi va fi sulfatul de cupru.

Definiție

Datorită valenței variabile a cuprului, doar doi dintre sulfații săi există în chimie - I și II. Vom vorbi acum despre al doilea sulfat. Este un compus binar anorganic și este o sare de cupru a acidului sulfuric. Un astfel de sulfat de cupru (formula CuSO 4) se mai numește și sulfat de cupru.

Proprietăți

Este o substanță nevolatilă, incoloră, opaca și extrem de higroscopică, inodoră. Cu toate acestea, proprietățile hidraților cristalini ai sulfatului de cupru diferă semnificativ de caracteristicile sale (ca substanță). Ele arată ca niște cristale transparente, non-higroscopice, care au diverse nuanțe de albastru (foto de mai sus) și un gust amar-metalic. De asemenea, sulfatul de cupru este foarte solubil în apă. Dacă cristalizezi soluțiile sale apoase, poți obține sulfat de cupru (foto). Hidratarea sulfatului de cupru anhidru este o reacție exotermă în care se generează căldură semnificativă.

Primirea

În industrie, se obține contaminat prin dizolvarea cuprului și a deșeurilor de cupru în acid sulfuric diluat, care, în plus, este suflat cu aer.
De asemenea, sulfatul de cupru poate fi obținut în laborator în mai multe moduri simultan:

• Acid sulfuric + cupru (la încălzire).
• Acid sulfuric + hidroxid de cupru (prin neutralizare).

Curatenie

Pentru purificarea sulfatului de cupru obținut prin astfel de metode, cel mai adesea se utilizează recristalizarea - se scufundă în apă distilată clocotită și se menține pe foc până când soluția devine saturată. Apoi este răcit la +5 aproximativ C și precipitatul rezultat, asemănător cu cristale, este filtrat. Cu toate acestea, există metode de curățare mai profundă, dar acestea necesită deja alte substanțe.

Sulfat de cupru: aplicare

Cu ajutorul sulfatului de cupru anhidru, etanolul este absorbit și gazele sunt uscate; servește și ca indicator de umiditate. În construcția cu o soluție apoasă de sulfat de cupru, neutralizează efectele scurgerilor, elimină petele de rugină și elimină emisiile de sare de pe suprafețele tencuite, cărămizi și beton, precum și previn degradarea lemnului. În sectorul agricol, sulfatul de cupru, format din sulfat de cupru, servește ca antiseptic, fungicid și îngrășământ de cupru-sulf. Plantele, copacii și solul sunt dezinfectate cu soluții din această substanță (cu concentrații diferite). Lichidul Bordeaux, binecunoscut fermierilor, constă parțial și din sulfat de cupru. Este, de asemenea, unul dintre ingredientele care alcătuiesc vopselele minerale. Nu vă faceți fără ea în producția de fibre de acetat. Sulfatul de cupru este cunoscut și ca aditiv alimentar E519, folosit ca fixator și conservant de culoare. De asemenea, o soluție de sulfat de cupru poate detecta zincul, manganul din aliajele de aluminiu și oțelul inoxidabil: dacă acestea conțin impuritățile de mai sus, atunci vor apărea pete roșii pe suprafața lor când vor intra în contact cu această soluție.

Concluzie

Sulfatul de cupru (II) în sine este puțin cunoscut, dar toată lumea a auzit despre produsul reacției sale cu apa - sulfat de cupru. Și, după cum puteți vedea, este foarte util.

Adică, moleculele de apă sunt incluse și în structura acestei substanțe. Posedă aceleași proprietăți de bază care sunt caracteristice sulfatului de cupru obișnuit. Trebuie spus că aceasta este o sare, prin urmare are un comportament chimic care este caracteristic multor alte substanțe din acest grup.

Proprietăți fizice

Sulfatul de cupru este o substanță cristalină solidă albastră. Este solubil în apă. Există cinci molecule de apă pe o moleculă de sulfat de cupru în structura substanței. Anhidru, nu are nicio culoare. Poate fi găsit în mod natural sub formă de unele minerale precum calcantita. Această piatră este puțin cunoscută și rar folosită.

Proprietățile chimice ale sulfatului de cupru (sulfat de cupru)

Ca orice alt sulfat, cuprul se poate descompune atunci când este expus la temperaturi ridicate. Acest tip de reacție produce oxid de cupru, dioxid de sulf și oxigen. De asemenea, sulfatul de cupru, ca și alte săruri, poate participa la reacția de substituție. Cu acest tip de interacțiune, metalul mai activ, care se află la stânga cuprumului în seria electrochimică de activitate, înlocuiește atomul de cupru din compus și îi ia locul. De exemplu, prin adăugarea de sodiu la substanța în cauză, puteți obține sulfat de sodiu și cupru, care vor precipita. În plus, această substanță este capabilă să reacționeze cu hidroxizi bazici și acizi, precum și cu alte săruri. Un exemplu este reacția sulfatului de cupru cu hidroxidul de calciu, baza. Ca rezultat al acestei interacțiuni, se eliberează hidroxid de cupru și sulfat de calciu. Ca exemplu de reacție a acestei săruri cu un acid, se poate lua interacțiunea acesteia cu fosforicul, în urma căreia se formează fosfat de cupru și acid sulfat. Când sulfatul de cupru este amestecat cu o soluție de altă sare, are loc o reacție de schimb. Adică, dacă adăugați la aceasta, de exemplu, clorură de bariu, puteți obține clorură de cupru și sulfat de bariu, care precipită (dacă unul dintre produse nu este un precipitat, gaz sau apă, reacția nu poate avea loc).

Obținerea acestei substanțe

Sulfatul de cupru poate fi obținut folosind două metode principale. Prima este interacțiunea hidroxidului de cupru cu acidul sulfat concentrat. În același timp, se eliberează și o cantitate semnificativă de apă, din care o parte este folosită pentru hidratare. A doua metodă de obținere a acestei substanțe este interacțiunea acidului sulfuric concentrat direct cu cuprul. Acest tip de reacție poate avea loc numai în condiții specifice sub forma unei temperaturi ridicate. De asemenea, este posibil să se efectueze o reacție între oxidul de cupru și acidul sulfat, care are ca rezultat și substanța dorită și apă. În plus, sulfatul de cupru se obține prin prăjirea sulfiților de cupru.

Utilizarea sulfatului de cupru

Această substanță și-a găsit principala aplicație în domeniul horticol - este folosită pentru a proteja plantele de boli și dăunători datorită agenților săi antiseptici și dezinfectanți. De asemenea, această substanță este utilizată pe scară largă în agricultură, deoarece poate fi folosită pentru a crește rezistența la îngheț și imunitatea plantelor la ciuperci. În plus, sulfatul de cupru este utilizat în metalurgie, precum și în construcții. Este impregnat cu lemn pentru a-i conferi proprietăți ignifuge. În industria alimentară, este adesea folosit ca conservant. În plus față de toate cele de mai sus, sulfatul de cupru este utilizat pentru fabricarea vopselelor, pentru reacții de înaltă calitate la cationi de zinc, mangan și magneziu.

Cristale de sulfat de cupru

Cultivarea cristalelor din diverse substanțe este o activitate interesantă și interesantă pentru copii. Materia primă pentru un astfel de experiment distractiv poate fi mulți compuși diferiți, inclusiv sare de bucătărie și sulfat de cupru. Proprietățile acestei substanțe fac posibilă creșterea unui cristal mare din pulberea sa achiziționată în orice magazin de grădinărit. Acest lucru nu va necesita prea mult efort. Pentru a crește un cristal de sulfat de cupru, trebuie să luați orice recipient. Trebuie turnată apă în el și pulberea în sine trebuie turnată, în timp ce se încălzește lichidul, pentru a facilita dizolvarea mai rapidă a substanței din acesta. Este necesar să adăugați sulfat de cupru atâta timp cât acesta poate fi dizolvat în apă. Astfel obținem o soluție foarte saturată. Apoi o poți lăsa așa, acoperind-o doar cu ceva, sau poți fixa un fir cu mărgele sau nasture suspendat de el pe capac din interior, astfel încât să atârne uniform - astfel cristalele vor crește pe fir. , și nu în partea de jos a recipientului. Este necesar să vă asigurați că nu este mutat dintr-un loc în altul, altfel nu va funcționa. În fiecare zi sau la câteva zile, trebuie să adăugați treptat sulfat de cupru la soluție pentru a menține o saturație ridicată, astfel încât cristalele să nu înceapă să se dizolve din nou în apă. După aproximativ două săptămâni de astfel de manipulări, dacă este făcută corect, puteți obține un cristal destul de mare.

Sulfat de cupru. Reacții calitative efectuate cu ajutorul acestuia

Cu ajutorul acestei substanțe se poate determina prezența cationilor de zinc. Dacă adăugați sulfat de cupru în soluție și un precipitat tulbure va cădea, atunci acesta conține compuși de zinc. De asemenea, folosind substanța în cauză, puteți determina prezența cationilor de magneziu. În acest caz, în soluție se va forma și un precipitat.

Cum se determină că există sulfat de cupru în soluție?

Cea mai comună reacție de calitate care poate fi efectuată acasă este interacțiunea soluției cu fierul. Puteți lua orice produs de fier. Dacă, după ce o scufundați în soluție pentru un timp, vedeți o înflorire roșiatică pe ea, atunci este prezent sulfat de cupru. Această placă este din cupru care s-a așezat pe produsul de fier. Sulfatul feros, care este de asemenea eliberat ca urmare a acestei reacții de substituție, intră în soluția de testat. O altă opțiune, deja mai puțin accesibilă, pentru determinarea prezenței unei substanțe date într-o soluție este reacția cu orice sare de bariu solubilă. Acest lucru va precipita sulfatul de bariu. De asemenea, este posibil să se efectueze testul utilizând orice produs din aluminiu conform aceluiași principiu ca prima reacție descrisă. În acest caz, ar trebui să se formeze și o înflorire roșiatică, ceea ce indică înlocuirea atomilor de cupru cu atomi de aluminiu și formarea sulfatului de aluminiu și a cuprului pur.

Concluzie

Dacă rezumăm pe scurt tot ce s-a scris mai sus, putem spune că sulfatul de cupru este o substanță foarte răspândită și cunoscută care este folosită în multe domenii ale vieții umane. Poate fi folosit într-o mare varietate de industrii și acasă: în scopuri de divertisment sau pentru îngrijirea plantelor. De asemenea, această substanță este populară printre cei care cresc pești - protejează acvariul de contaminarea cu microalge. Sulfatul de Cuprum este ușor de obținut în laborator. Are un cost scăzut, drept urmare a devenit atât de răspândit și este folosit într-o varietate de scopuri.

Cristalele albastre de sulfat de cupru devin albe când sunt încălzite

Complexitate:

Pericol:

Faceți acest experiment acasă

Reactivi

Securitate

• Purtați mănuși și ochelari de protecție înainte de a începe experimentul.
• Rulați experimentul pe o tavă.
• În timpul experimentului, păstrați un recipient cu apă în apropiere.
• Așezați arzătorul pe baza de plută. Nu atingeți arzătorul imediat după finalizarea experimentului - așteptați până se răcește.

Reguli generale de siguranță

• Nu lăsați substanțele chimice să intre în contact cu ochii sau gura.
• Țineți oamenii fără ochelari de protecție, copiii mici și animalele departe de zona de testare.
• Păstrați trusa experimentală la îndemâna copiilor sub 12 ani.
• Spălați sau curățați toate echipamentele și accesoriile după utilizare.
• Asigurați-vă că toate recipientele de reactivi sunt bine închise și depozitate corespunzător după utilizare.
• Asigurați-vă că toate recipientele de unică folosință sunt aruncate în mod corespunzător.
• Utilizați numai echipamente și reactivi furnizați în kit sau recomandați de instrucțiunile actuale.
• Dacă ați folosit un recipient cu alimente sau ustensile pentru experimentare, aruncați-l imediat. Nu mai sunt potrivite pentru depozitarea alimentelor.

Informații de prim ajutor

• Dacă reactivii intră în contact cu ochii, clătiți bine ochii cu apă, ținând ochii deschiși dacă este necesar. Consultați imediat un medic.
• Dacă este înghițit, clătiți-vă gura cu apă și beți puțină apă curată. Nu provocați voma. Consultați imediat un medic.
• Dacă reactivii sunt inhalați, scoateți la aer curat.
• În caz de contact cu pielea sau arsuri, clătiți zona afectată cu cantități mari de apă timp de 10 minute sau mai mult.
• Dacă aveți îndoieli, consultați imediat un medic. Luați substanța chimică și recipientul acesteia cu dvs.
• Mergeți întotdeauna la un medic în caz de vătămare.

• Utilizarea necorespunzătoare a substanțelor chimice poate provoca vătămări și vătămarea sănătății. Efectuați numai experimentele specificate în instrucțiuni.
• Acest set de experiențe este doar pentru copiii cu vârsta de peste 12 ani.
• Abilitățile copiilor variază semnificativ chiar și în cadrul grupului de vârstă. Prin urmare, este la latitudinea părinților care experimentează cu copiii lor să decidă care experimente sunt adecvate și sigure pentru copiii lor.
• Părinții ar trebui să discute despre regulile de siguranță cu copilul sau copiii înainte de a începe experimentele. O atenție deosebită trebuie acordată manipulării în siguranță a acizilor, alcalinelor și lichidelor inflamabile.
• Înainte de a începe experimentele, curățați zona de testare de obiectele care vă pot interfera. Trebuie evitată depozitarea alimentelor în apropierea locului de testare. Locul de testare trebuie să fie bine ventilat și aproape de un robinet sau de altă sursă de apă. Este necesară o masă stabilă pentru a efectua experimente.
• Substanțele din ambalaje de unică folosință ar trebui să fie folosite complet sau eliminate după un experiment, de ex. dupa deschiderea pachetului.

FAQ

Cristalele albastre nu devin albe. Ce sa fac?

Au trecut 10 - 15 minute, dar cristalele de sulfat de cupru CuSO 4 nu se albesc? Se pare că e ceva în neregulă cu încălzirea matriței. Verificați dacă lumânarea este aprinsă. Nu uitați să plasați matrița în centrul difuzorului de flacără și lumânarea în centrul arzătorului.

Nu te murdar!

Atenție: flacăra lumânării fumează destul de puternic fundul matriței. Se înnegrește repede și se murdărește ușor pe el.

Nu inundați cu apă!

Nu turnați cu apă matrița de aluminiu cu sulfat de cupru! Acest lucru poate duce la procese violente: aluminiul se va recupera, eliberând hidrogen gazos. Puteți afla mai multe despre această reacție în descrierea științifică a experimentului (secțiunea „Ce s-a întâmplat”).

Alte experimente

Instrucțiuni pas cu pas

1. Pune trei lumânări într-un arzător cu combustibil uscat și aprinde-le. Acoperiți arzătorul cu un difuzor și acoperiți partea superioară cu folie.
2. Puneți o formă de aluminiu deasupra foliei. Se toarnă în ea o lingură mare de sulfat de cupru hidrat cristalin CuSO 4 5 H 2 O.
3. Urmăriți schimbarea culorii cristalelor: după 5 minute, cristalele albastre vor deveni albastre, iar după alte 10 - albe.

rezultat asteptat

Când este încălzită, apa care face parte din sulfatul de cupru hidrat părăsește cristalele și se evaporă. Rezultatul este sulfat de cupru anhidru alb.

Eliminare

Aruncați deșeurile solide din experimentul cu deșeurile menajere.

Ce s-a întâmplat

De ce se schimbă culoarea sulfatului de cupru?

Orice schimbare a culorii ne spune că structura substanței s-a schimbat, deoarece aceasta este cea care este responsabilă pentru însăși prezența culorii. Din formula sulfatului de cupru inițial CuSO 4 5H 2 O, se poate observa că, pe lângă sulfatul CuSO 4 însuși, această substanță cristalină albastră conține și apă. Astfel de solide, care includ molecule de apă, sunt de asemenea numite hidrateaza*.

Apa este asociată în mod special cu sulfatul de cupru. Când încălzim acest hidrat, apa este îndepărtată din el, aproape ca un ibric cu apă clocotită. Aceasta distruge legăturile moleculelor de apă cu sulfatul de cupru. Acest lucru se manifestă printr-o schimbare de culoare.

Pentru a afla mai multe

Să începem cu faptul că moleculele de apă sunt polar, adică neuniformă în ceea ce privește distribuția sarcinilor. Ce înseamnă? Faptul este că pe o parte a moleculei există un ușor exces de sarcină pozitivă, iar pe cealaltă - una negativă. Aceste taxe se adună până la zero - la urma urmei, moleculele, de regulă, nu sunt încărcate. Dar acest lucru nu împiedică unele dintre părțile lor să poarte sarcini pozitive și negative.

În comparație cu hidrogenul, atomii de oxigen atrag mai bine electronii încărcați negativ. Prin urmare, din partea sa, o sarcină negativă este concentrată într-o moleculă de apă, iar din cealaltă parte - o sarcină pozitivă. Această distribuție neuniformă a sarcinilor face moleculele sale dipoli(din grecescul „dis” – doi, „polos” – stâlp). Această apă „cu două fețe” îi permite să dizolve cu ușurință compuși precum NaCl sau CuSO 4, deoarece sunt formați din ioni (particule încărcate pozitiv sau negativ). Moleculele de apă pot interacționa cu ele, îndreptându-se către ionii încărcați pozitiv cu partea lor încărcată negativ (adică un atom de oxigen) și către ionii încărcați negativ cu partea lor încărcată pozitiv (adică atomii de hidrogen). Și toate particulele se simt foarte confortabil unele cu altele. De aceea, compușii, care sunt alcătuiți din ioni, de obicei se dizolvă bine în apă.

Interesant este că în timpul cristalizării multor compuși din soluții apoase, această interacțiune este parțial reținută în cristal, în urma căreia se formează un hidrat. Ionii de cupru, după cum putem vedea din toate experimentele acestui set, își schimbă puternic culoarea în funcție de particulele de care sunt înconjurați.

Atât soluția de sulfat de cupru, cât și CuSO 4 * 5H 2 O hidrat au aproximativ aceeași culoare albastră saturată, ceea ce ne poate spune că ionii de cupru în ambele cazuri sunt în același mediu sau cel puțin similar.

Într-adevăr, în soluție, ionii de cupru sunt înconjurați de șase molecule de apă, în timp ce în hidrat Cu 2+ ionii sunt înconjurați de patru molecule de apă și doi ioni de sulfat. O altă moleculă de apă (la urma urmei, vorbim despre pentahidrat) rămâne legată de ioni de sulfat și alte molecule de apă, care în multe privințe seamănă cu comportamentul ei într-o soluție saturată (adică cea mai concentrată) de sulfat de cupru.

Când încălzim un hidrat, moleculele de apă au de ales. Pe de o parte, există ioni de cupru minunați - vecini destul de plăcuti și drăguți. Și ionii de sulfat sunt, de asemenea, o companie foarte decentă. Pe de altă parte, ce moleculă de apă nu visează la zborul liber și la cunoașterea distanțelor necunoscute? Când temperatura crește, situația din hidrat se încălzește, iar compania nu mai este atât de decentă pe cât și-ar dori moleculele de apă. Și au mai multă energie. Prin urmare, cu prima ocazie, ei părăsesc sulfatul de cupru, care de fapt a devenit un iad viu.

Când toată apa din hidrat se evaporă, doar ionii de sulfat rămân înconjurați de ioni de cupru. Acest lucru duce la faptul că culoarea substanței trece de la albastru la alb.

Albastrul poate fi returnat?

Da, poti. Există multă apă în stare de vapori în aerul din jurul nostru. Și noi înșine expirăm vapori de apă - amintiți-vă cum sticla se aburi dacă respiri pe ea.

Dacă temperatura sulfatului de cupru a revenit la temperatura camerei, apa se poate „așeza” pe el în același mod ca pe sticlă. În acest caz, se va lega din nou într-un mod special cu sulfat de cupru și va reveni treptat la culoarea albastră.

De asemenea, puteți accelera acest proces. Dacă puneți sulfat de cupru uscat împreună cu un pahar de apă într-un recipient închis, apa va „sări” la sulfat de cupru din sticlă, trecând prin aer sub formă de abur. Cu toate acestea, trebuie avertizat că pentru acest experiment este necesar să mutați sulfatul de cupru din vasul de aluminiu în cel de sticlă, deoarece sulfatul de cupru umed va interacționa activ cu aluminiul metalic:

3CuSO 4 + 2Al → Al 2 (SO 4) 3 + 3Cu

În sine, această reacție nu va strica prea mult imaginea. Cu toate acestea, va distruge carcasa protectoare de Al 2 O 3 din jurul aluminiului. Acesta din urmă, la rândul său, reacționează violent cu apa:

Al + 6H20 → Al (OH)3 + 3H2

De ce o parte din sulfat poate deveni neagră?

Dacă exagerăm cu încălzirea, atunci putem găsi o altă tranziție de culoare: sulfatul de cupru alb se întunecă.

Acest lucru nu este surprinzător: vedem începutul descompunerii termice (descompunerea în părți sub influența temperaturii) a sulfatului de cupru:

2CuSO 4 → 2CuO + 2SO 2 + O 2

Aceasta formează oxid de cupru negru CuO.

Pentru a afla mai multe

În chimie, există o regulă generală: dacă atomii care alcătuiesc un solid pot forma produse gazoase, atunci când sunt încălziți, aproape sigur se va descompune odată cu formarea acestor gaze.

De exemplu, atomii de sulf S și oxigen O ai sulfatului de cupru pot forma oxid de sulf gazos SO2 și oxigen molecular O2. Acum să revenim la ecuația pentru reacția de descompunere termică a sulfatului de cupru: 2CuSO 4 → 2CuO + 2SO 2 + O 2

După cum putem vedea, aceste gaze sunt eliberate dacă sulfatul de cupru este încălzit bine.

Dezvoltarea experimentului

Cum să faci sulfatul de cupru să redevină albastru?

De fapt, este foarte ușor! Există mai multe opțiuni.

În primul rând, puteți pur și simplu să turnați sulfatul deshidratat într-un recipient de plastic (cum ar fi un vas Petri) și să-l lăsați în aer liber. Sulfatul va acționa ca un desicant și va absorbi treptat apa din aer. După un timp, va deveni albastru deschis și apoi albastru. Aceasta înseamnă că compoziția cristalelor sale este din nou CuSO 4 * 5H 2 O. Această opțiune este cea mai simplă, dar are un dezavantaj: dezvoltarea experimentului în acest fel poate dura câteva zile.

În al doilea rând, puteți accelera procesul. Cel mai convenabil este să folosiți din nou vasul Petri, dar cu ambele părți. Se toarnă tot (sau o parte) sulfatul de cupru alb într-o cană. În apropiere, în fundul cupei, adăugați câteva picături de apă. Asigurați-vă că apa nu ajunge pe sulfat (altfel ar fi prea ușor!). Acum puneți capacul pe vasul Petri. După câteva ore, sulfatul va deveni din nou albastru. De data aceasta, transformarea durează mai puțin, deoarece am creat de fapt o „camera” cu exces de vapori de apă în interior.

A treia modalitate este să adăugați apă picătură cu picătură direct la sulfatul de cupru alb. Din nou, cel mai convenabil este să folosiți o cutie Petri, deși puteți lua și o ceașcă obișnuită de plastic de unică folosință din trusa de pornire. Nu adăugați prea multă apă - sarcina dvs. nu este să dizolvați sulfatul de cupru, ci să-l saturati cu umiditate!

În cele din urmă, a patra opțiune este dizolvarea sulfatului de cupru anhidru rezultat. Faceți acest lucru într-o ceașcă de plastic de unică folosință. Veți primi o soluție albastră. Apropo, dacă lăsați apa din această soluție să se evapore încet (la temperatura camerei), în pahar se vor forma cristale albastre de CuSO 4 * 5H 2 O.

Deci, există multe modalități de a aduce înapoi culoarea albastră a cristalelor de sulfat de cupru. Cel mai important lucru este că această reacție reversibil, ceea ce înseamnă că poți repeta experimentul iar și iar, schimbând metodele de obținere a sulfatului de cupru cristalin albastru.

Este important să ne amintim că dezvoltarea experimentului nu trebuie efectuată într-o matriță de aluminiu. Pentru a afla de ce, citiți răspunsul la întrebarea „Ce s-a întâmplat? - Se poate returna culoarea albastru?

Ce sunt hidrații cristalini și de ce se formează?

Multe săruri, adică compuși constând din ioni metalici încărcați pozitiv și o mare varietate de ioni încărcați negativ, pot forma aducti(din engleză a adăuga - a adăuga) - hidrați sau hidrați cristalini. În esență, un aduct este o piesă care este pusă împreună. Mulți compuși sunt numiți astfel, fie pentru simplitate și comoditate, fie pentru a arăta că sunt formați dintr-o pereche de părți.

În acest caz, aductii considerați diferă de sărurile obișnuite prin faptul că conțin apă. Această apă se mai numește cristalizare... Într-adevăr, face parte din cristal! Acest lucru se întâmplă de obicei atunci când sărurile cristalizează din soluții apoase. Dar de ce rămâne apa în compoziția cristalului?

Există două motive principale pentru aceasta. După cum știți, compușii ușor solubili în apă (și acestea sunt doar multe săruri) se disociază în ea, adică se descompun în ioni încărcați pozitiv și negativ. Deci, primul motiv este că acești ioni se află într-un mediu special format din molecule de apă. Când are loc concentrația soluției (în cazul nostru, când apa se evaporă treptat), acești ioni se reunesc și formează un cristal. În același timp, adesea își păstrează mediul într-o oarecare măsură, luând de fapt molecule de apă cu ei în cristal.

Cu toate acestea, nu toate sărurile tind să formeze hidrați. De exemplu, clorura de sodiu NaCl cristalizează întotdeauna fără apă în compoziția sa, deși în soluție fiecare ion este înconjurat de cinci până la șase molecule de H2O. Prin urmare, este necesar să menționăm al doilea motiv. La fel ca oamenii, fiecare ion caută un loc mai confortabil. Se dovedește că în unele cazuri acest „confort” este mult mai bine asigurat de moleculele de apă, și nu de ionii „antipod” (cum este cazul Na + și Cl -). Adică, legăturile ionilor cu moleculele de apă sunt mai puternice. Această proprietate este mai caracteristică ionilor încărcați pozitiv, iar în majoritatea hidraților cristalini, apa este localizată în mediul lor. Acest lucru devine posibil datorită atracției electrostatice (atracția dintre „+” și „-”) dintre ioni și molecula de apă, în care există o mică sarcină negativă pe atomul de oxigen și o sarcină pozitivă în apropierea atomilor de hidrogen.

Toți hidrații cristalini se descompun atunci când sunt încălziți. La temperaturi peste 100 o C, apa există sub formă de abur. În aceste condiții, moleculele de apă tind să părăsească hidratul cristalin.

Cuprul aparține grupului de șapte metale care au fost cunoscute omului din cele mai vechi timpuri. Astăzi, nu numai cuprul, ci și compușii săi sunt utilizați pe scară largă în diverse industrii, agricultură, gospodărie și medicină.

Cea mai importantă sare de cupru este sulfatul de cupru. Formula acestei substanțe este CuSO4. Este un electrolit puternic și este un cristal fin alb, ușor solubil în apă, inodor și fără gust. Substanța este neinflamabilă și ignifugă; atunci când este utilizată, posibilitatea de ardere spontană este complet exclusă. Sulfatul de cupru, atunci când este expus chiar și la cea mai mică cantitate de umiditate din aer, capătă o culoare albastră caracteristică cu un albastru strălucitor. În acest caz, are loc transformarea sulfatului de cupru în pentahidratul albastru CuSO4 5H2O, cunoscut sub numele de sulfat de cupru.

În industrie, sulfatul de cupru poate fi obținut în mai multe moduri. Una dintre ele, cea mai comună, este dizolvarea deșeurilor de cupru în sulfat de cupru diluat care se obține în condiții de laborator folosind o reacție de neutralizare cu acid sulfuric. Formula procesului este următoarea: Cu (OH) 2 + H2SO4 → CuSO4 + H2O.

Proprietatea de schimbare a culorii a sulfatului de cupru este utilizată pentru a detecta prezența umidității în lichidele organice. Cu ajutorul lui, etanolul și alte substanțe sunt deshidratate în condiții de laborator.

Sulfatul de cupru sau, într-un alt fel, sulfatul de cupru este utilizat pe scară largă în agricultură. Utilizarea lui, în primul rând, constă în folosirea unei soluții slabe pentru stropirea plantelor și îmbrăcarea cerealelor înainte de însămânțare pentru a distruge sporii fungici nocivi. Pe baza de sulfat de cupru se fabrică binecunoscutul lichid Bordeaux și laptele de var, vândut prin punctele de vânzare cu amănuntul și destinate tratării plantelor de boli fungice și distrugerii afidelor strugurilor.

Sulfatul de cupru este adesea folosit în construcții. Utilizarea sa în această zonă este de a neutraliza scurgerile, de a elimina petele de rugină. De asemenea, substanța este folosită pentru îndepărtarea sărurilor de pe suprafețe de cărămidă, beton sau tencuiat. În plus, lemnul este tratat cu acesta ca antiseptic pentru a evita procesele de degradare.

În medicina oficială, sulfatul de cupru este un medicament. Este prescris de medici pentru uz extern ca picături pentru ochi, soluții de clătire și dușuri și pentru tratamentul arsurilor cu fosfor. Ca remediu intern, se foloseste pentru a irita stomacul pentru a induce varsaturi daca este necesar.

În plus, vopselele minerale sunt fabricate din sulfat de cupru, este folosit în soluții de filare pentru fabricare

În industria alimentară, sulfatul de cupru este înregistrat ca aditiv alimentar E519, folosit ca fixator de culoare și conservant.

Când sulfatul de cupru este vândut cu amănuntul, este etichetat ca o substanță foarte periculoasă. Dacă intră în sistemul digestiv uman într-o cantitate de 8 până la 30 de grame, poate fi fatal. Prin urmare, ar trebui să fii foarte atent când folosești sulfat de cupru în casa ta. Dacă substanța intră în contact cu pielea sau cu ochii, clătiți bine zona cu apă curentă rece. Dacă intră în stomac, este necesar să slăbiți spălarea, să beți un laxativ salin și un diuretic.

Când lucrați cu sulfat de cupru acasă, utilizați mănuși de cauciuc și alte echipamente de protecție, inclusiv un respirator. Este interzisă folosirea ustensilelor alimentare pentru prepararea soluțiilor. După terminarea lucrărilor, asigurați-vă că vă spălați pe mâini și pe față și să vă clătiți gura.