Introduktion

Många levande organismer kan orsaka allvarliga skador på människor, husdjur, växter, såväl som att förstöra icke-metalliska, metalliska material och produkter gjorda av dem.

Av de många metoderna för växtskydd är den viktigaste den kemiska metoden - användningen av kemiska föreningar som förstör skadliga organismer. Den kemiska metoden är också effektiv för att skydda olika material och produkter från dem från biologiska skador. På senare tid har bekämpningsmedel använts flitigt i kampen mot olika skadedjur.

Bekämpningsmedel (lat. pestis - infektion och lat. caedo - döda) - kemikalier som används för att bekämpa skadliga organismer.

Bekämpningsmedel kombinerar följande grupper av sådana ämnen: herbicider som förstör ogräs, insekticider som förstör skadeinsekter, fungicider som förstör patogena svampar, zoocider som förstör skadliga varmblodiga djur, etc.

De flesta bekämpningsmedel är gifter som förgiftar målorganismerna, de inkluderar även sterilisatorer (ämnen som orsakar infertilitet) och tillväxthämmare.

2.1 Kopparsulfat och dess egenskaper

Kopparsulfat CuSO 4 kristalliseras från vattenlösningar av kopparsulfat och är en klarblå kristall av det trikliniska systemet med gitterparametrar. Densitet 2,29 g/cm3.

När det upphettas över 105°C smälter det med förlust av en del av kristallisationsvattnet och passerar CuS04. 3H2O (blå) och CuS04H2O (vit). Helt uttorkad vid 258°C. Under inverkan av torr NH 3 på CuSO 4 bildas CuSO 4 5NH 3, som byter ut NH 3 mot H 2 O i fuktig luft. Med alkalimetallsulfater bildar CuSO 4 dubbla salter av Me 2 SO 4 CuSO 4 6H 2 O-typ, färgad grönaktig.

Inom industrin erhålls kopparsulfat genom att lösa metallisk koppar i uppvärmd utspädd H 2 SO 4 medan man blåser luft: Cu + H 2 SO 4 + ½O 2 \u003d CuSO 4 + H 2 O. Det är också en biprodukt av elektrolytiken raffinering av koppar.

Kopparsulfat är det viktigaste tekniska saltet av koppar. Det används vid tillverkning av mineralfärger, impregnering av trä, för bekämpning av skadedjur och växtsjukdomar inom jordbruket, för behandling av spannmål, för att bearbeta läder, i medicin, i galvaniska celler; fungerar som en utgångsprodukt för att erhålla andra kopparföreningar.

Kopparsulfat (kopparsulfat) CuSO 4 - färglösa kristaller 3,64 g/cm3. När de upphettas dissocierar de: CuSO 4 \u003d CuO + SO 2 + ½O 2 med bildandet av huvudsulfatet CuO CuSO 4 som en mellanprodukt. Vid 766°C når dissociationstrycket för CuS04 287 mm. rt. kolonn och CuO CuS04 - 84 mm. rt. pelare. Lösligheten för CuS04 i gram per 100 g vatten är: 14 (0°C); 23,05 (25°C); 73,6 (100°C). I närvaro av fritt H2SO4 minskar lösligheten. Vid pH 5,4-6,9 hydrolyseras CuS04 för att bilda basiska salter. CuSO 4 är mycket hygroskopisk, därför används det som torkmedel; när man tillsätter vatten blir det blått, vilket ibland används för att upptäcka vatten i alkohol, eter och andra.

Vid uppvärmning förlorar kopparsulfat vatten och förvandlas till ett grått pulver. Om det efter kylning tappas några droppar vatten på det blir pulvret blått igen.

2.2 Järnvitriol och dess egenskaper

Järnsulfat (2)

Det systematiska namnet på järn 2 är tetraoxociosulfat.

Fysikaliska egenskaper: kristallint tillstånd, molmassa 151,932 g/mol, densitet - 1,898 g/cm3

Järnsulfat (2), järn (2) sulfat-oorganisk binär förening, järnsalt av svavelsyra med formeln FeSO 4. FeSO 4 ∙ H 2 O-heptahydrat kallas trivialt järnvitriol. Kristallina hydrater är hygroskopiska transparenta kristaller med ljus blågrön färg, färglöst FeSO 4 ∙H 2 O monohydrat (tjärsats). Smaken är starkt sammandragande, järnhaltig (metallisk). I luften försvinner de gradvis (förlorar kristallvatten). Järnsulfat (‖) är mycket lösligt i vatten. Ett blågrönt heptahydrat kristalliseras från vattenlösningar. Järnsulfats toxicitet är relativt låg.

Det används i textilindustrin, inom jordbruket som en svampdödande medel, för framställning av mineralfärger.

Egenskaper.

Järnsulfat kommer att sticka ut vid temperaturer från 1,82˚C till 56,8˚C från vattenlösningar i form av ljusgröna kristaller av FeSO 4 ∙7H 2 O kristallint hydrat, vilket kallas järnsulfat i tekniken. Löser i 100 g vatten: 26,6 g vattenfri FeSO 4 vid 20˚C och 54,4 g vid 56˚C.

Lösningar av järnsulfat (‖) under inverkan av atmosfäriskt syre oxiderar gradvis och förvandlas till järnsulfat (׀׀):

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

När den värms över 480˚C sönderdelas den:

2FeSO 4 → Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3

Mottagande

Järnvitriol kan framställas genom inverkan av utspädd svavelsyra på järnskrot, spån av takjärn etc. Inom industrin erhålls det som biprodukt vid betning av järnplåt, tråd, avkalkning etc. utspädd H 2 SO 4 .

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Ett annat sätt är oxidativ rostning av pyrit:

FeS 2 + 3 O 2 → FeSO 4 + SO 2

Det används vid tillverkning av bläck, vid färgning (för färgning av svart ull) och för att konservera trä.

2.3 Bordeaux vätska (kopparsulfat + kalciumhydroxid)

Kemisk formel СuSO 4 3Cu(OH) 2

Bordeauxvätska, Bordeauxblandning (kopparsulfat + kalciumhydroxid) - bekämpningsmedel, skyddande kontaktfungicid och bakteriedödande. I höga doser har det en utrotande effekt på vilande former av växtpatogener. Det används för tidig vårbehandling av fruktträdgårdar, för vingårdar, bärfält genom besprutning.

Fysiokemiska egenskaper

Bordeauxblandning - basiskt kopparsulfat med en blandning av gips. En korrekt förberedd suspension är ganska stabil, har god vidhäftning, retention på ytan av växter och hög svampdödande aktivitet. Detta är en blå vätska, som är en suspension av kolloidala partiklar av den aktiva substansen - metallisk koppar. En korrekt förberedd beredning bör ha en neutral eller svagt alkalisk reaktion. Ett starkt alkaliskt preparat hålls dåligt kvar på ytan av växter och en starkt sur fytocid. Lösningens reaktion etableras genom att sänka en järntråd eller en spik i den: i en sur miljö uppträder kopparavlagringar på dem, och i det här fallet är det nödvändigt att tillsätta kalkmjölk till lösningen. För att öka vidhäftningsegenskaperna tillsätts ibland flytande glas (silikatlim), kaseinlim, melass, socker, skummjölk, ägg och syntetiska ytaktiva ämnen till Bordeaux-vätskan.

Bordeauxblandningen är gjord av blåvitriol och lime. Vi presenterar de fysikalisk-kemiska egenskaperna för vart och ett av dessa ämnen.

СuSO 2 - koppar (II) sulfat. Ämnet är vitt, mycket hygroskopiskt, låg smältpunkt, sönderfaller vid kraftig uppvärmning. CuSO 4 3H 2 O kristallint hydrat (kalkantit, kopparsulfat) har strukturen [Сu(H 2 O) 4 ]SO 4 H 4 O.

Det är mycket lösligt i vatten (katjonhydrolys). Reagerar med ammoniakhydrat, alkalier, aktiva metaller, vätesulfid. Det går in i reaktioner av komplex bildning och utbyte.

Fysiska egenskaper hos CuSO 4

Molekylvikt 159,6 g/mol;

Smältpunkt ~ 200 °C;

Relativ densitet 3,603 g/cm3 (vid rumstemperatur).

Ca (OH) 2 - kalciumhydroxid, släckt kalk. Ämnet är vitt, sönderfaller utan att smälta vid upphettning. Det är dåligt lösligt i vatten (en utspädd alkalisk lösning bildas). Reagerar med syror, uppvisar grundläggande egenskaper. Absorberar CO 2 från luften.

Fysikaliska egenskaper Ca(OH) 2

Molekylvikt 74,09 g/mol;

Relativ densitet 2,08 g/cm3 (vid rumstemperatur).

Åtgärder mot skadliga organismer

Den svampdödande effekten av Bordeaux-vätska beror på det faktum att under hydrolys under påverkan av atmosfärisk koldioxid, utsöndringar av svampar och växter, sönderfaller det grundläggande saltet av kopparsulfat och frigör kopparsulfat i små mängder:

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

Om denna process är intensiv (vid hög luftfuktighet och temperatur), kommer svampmedlets skyddande effekt att vara kortlivad, och skador på växter är möjliga.

Tidsfristen för bearbetning av de flesta grödor slutar 15 dagar före skörd, meloner - 5 dagar, tomat - 8 dagar före skörd, med förbehåll för noggrann strö under skörden.

Bordeauxvätska är en av de universella fungiciderna med den längsta skyddande effekten (upp till 30 dagar). I nästan alla fall har det en stimulerande effekt på växter. Läkemedlets effektivitet beror på hur länge det används. Bästa resultat erhålls från behandlingar strax före infektion. Enligt andra litteraturdata är det mer ändamålsenligt att använda läkemedlet under senhöstperioden och i början av knoppbrytningen. I dessa fall har det nästan ingen negativ effekt på den skyddade grödan (lägre fytotoxicitet).

När växter behandlas med Bordeaux-vätska fälls basiskt kopparsulfat ut i form av en gelatinös fällning, som fäster väl vid bladen och täcker dem och växternas frukter med ett skyddande lager. När det gäller retention på löv rankas Bordeaux-vätskan först bland fungicider. Den har avvisande egenskaper för många insekter.

Handlingsmekanism.

De biologiska egenskaperna hos kopparhaltiga preparat bestäms av kopparjonernas förmåga att aktivt reagera med lipoprotein- och enzymkomplex av levande celler, vilket orsakar irreversibla förändringar (koagulering) av protoplasman. Kopparjoner som kommer in i patogencellerna i en tillräckligt hög koncentration interagerar med olika enzymer som innehåller karboxyl-, imidazol- och tiolgrupper och undertrycker deras aktivitet. I det här fallet, först och främst, är processerna som ingår i andningscykeln hämmade. De orsakar också ospecifik proteindenaturering. Deras selektivitet med avseende på nyttiga organismer beror på mängden kopparjoner som kommer in i cellerna och ackumuleras i dem. Konidier och sporer av svampar som gror på ytan av växter i en droppe vatten kan koncentrera kopparjoner inuti sina celler, vilket skapar en koncentration som är 100 eller fler gånger högre än i växtceller eller utanför.

Bordeauxblandning för många insekter har avvisande egenskaper.

hållbara arter.

Bordeaux-blandningen är inte effektiv mot shag och tobaksmjöldagg, samt mot mjöldagg.

insekticida och akaricida egenskaper. Bordeauxblandning för många insekter har avvisande egenskaper.

Dämpar psyllider på potatis. Visar ovicid verkan.

Ansökan

Bordeauxvätska när det gäller vidhäftning och retention på ytan av växter rankas först bland skyddande fungicider. Men på grund av den höga förbrukningen av kopparsulfat, svårigheten att förbereda och möjligheten till skador på växter, ersätts denna fungicid med kopparoxiklorid och organiska preparat.

Registrerade preparat baserade på Bordeaux-blandning är godkända för användning i jordbruks- och personliga dotterbolag mot sjukdomar av sockerbetor, foderbetor, bordsbetor (cercosporos), lök (peronosporos), aprikos, persika, plommon, körsbär, sötkörsbär (coccomycosis, lockighet). , monilios), krusbär (antraknos, rost, septoria) etc.

Bordeauxvätska får inte blandas med organofosfat-insekticider och andra preparat som sönderfaller i alkalisk miljö.

Fytotoxicitet: På ytan av växter i närvaro av dropp-vätskefukt hydrolyseras partiklar av basiskt kopparsulfat långsamt, och kopparjoner kommer in i vattnet i en relativt liten mängd. Samtidigt minskar risken för växtbrännskador avsevärt. Sådana brännskador uppstår endast med en betydande ökning av koncentrationen, dålig kvalitet på Bordeaux-blandningen, ökad nederbörd efter bearbetning eller sura luftföroreningar. Också, med felaktig beredning av läkemedlet, är tillväxthämning och uppkomsten av ett "nät" på bladen och frukterna möjliga.

Läkemedlet orsakar krossning av söta körsbärsfrukter med en ökning av innehållet av socker och torrsubstans, bildandet av ett "nät" på frukterna och bladen av kopparkänsliga äppelsorter, "bränner" bladen och minskar överlevnadsgraden av knoppning på grund av torkning av grundstammens bark. Kraftiga nederbörd bidrar till skador. Den fytocidala aktiviteten ökar också med trädens ålder. På sorten Daibera svarta körsbär, med skarpa fluktuationer i temperatur och torka, bidrog Bordeaux-vätskan till sommarens lövfall och förtrycket av träd.

Toxikologiska egenskaper och egenskaper

Entomofager och nyttiga arter. Läkemedlet är lågt giftigt för bin, men det är bättre att isolera bina under växtbehandlingsperioden och under de kommande 5 timmarna till en dag. Ganska giftigt för rovkvalstret Anistis (när den appliceras i en koncentration av 0,09% minskade antalet på svarta vinbär med 3-4 gånger). Något giftigt för Encyrtider och måttligt giftigt för Trichogrammatider. Vid en koncentration på 1% har den låg toxicitet för Encarsia puparia. Perioden för kvarvarande verkan för vuxna är inte mer än en dag. Måttligt giftigt för Creptolemus.

Blandningen är inte giftig för andra rovkvalster, coccinellider, larver och vuxna av spetsvingar, rovgallmyggor och Hymenoptera såsom aphenylids, pteromalids, deras neumonider.

Varmblodig. Bordeauxvätska har låg toxicitet för varmblodiga djur och människor. Enligt andra litterära källor är läkemedlet för varmblodiga djur måttligt giftigt: oral LD50 för möss 43 mg/kg, för råttor 520 mg/kg. Det koncentrerade läkemedlet irriterar slemhinnorna.

Symtom på förgiftning

Att äta frukt för första gången dagar efter behandling med preparat som innehåller kopparsulfat orsakar illamående och kräkningar.

Beredning av lösning

Bordeauxblandning erhålls genom att blanda en lösning av kopparsulfat med en suspension av bränd kalk. Kvaliteten på den beredda blandningen beror på förhållandet mellan komponenter, kvaliteten på bränd kalk och beredningsförfarandet. Hög kvalitet säkerställs när förhållandet mellan komponenterna är 1:1 eller 4:3 och reaktionen fortskrider i en alkalisk miljö. Beredning består i att långsamt hälla en lösning av kopparsulfat i en liten ström i en suspension av kalk. Konstant omrörning krävs. Den resulterande mörkblå vätskan ska likna utspädd gelé.

Om denna process kränks ökar innehållet av kopparhydroxid i blandningen, oxiderar på ytan till olöslig kopparoxid, och antalet stora (upp till 10 mikron) partiklar ökar, vilket minskar läkemedlets stabilitet och vidhäftning. Det mödosamma förberedandet och behovet av utrustning för detta är nackdelarna med Bordeaux-blandningen.

För att förbereda 100 liter av ett 1%-preparat, ta 1 kg kopparsulfat och 0,75 kg bränd kalk (om kalken är av dålig kvalitet, upp till 1 kg). Kopparsulfat löses i en liten volym varmt vatten och bringas till 90 liter med vatten. Bläckkalk släcks genom att tillsätta vatten tills en krämig massa bildas, och sedan mjölk av lime, vars volym också justeras med vatten till 10 liter. Limemjölk hälls under konstant omrörning till en lösning av kopparsulfat. Med detta recept är det också tillåtet att tillsätta en lösning av kopparsulfat till kalkmjölk, men starka lösningar av dessa komponenter bör inte blandas, och en stark lösning av kopparsulfat bör inte hällas i en svag lösning av kalkmjölk. I dessa fall bildas sfäriska kristaller av basiskt kopparsulfat, som lätt tvättas bort från växter genom utfällning. Ett liknande fenomen observeras med läkemedlets åldrande.

För beredning av Bordeaux-vätska kan behållare gjorda av material som utsätts för korrosion inte användas.

Bordeauxblandning framställs omedelbart före användning och endast i den erforderliga koncentrationen. Späd inte den beredda lösningen med vatten, eftersom den i detta fall snabbt kommer att delamineras. Under långtidslagring sker aggregering av Bordeaux-blandningspartiklar, vilket orsakar deras utfällning och dålig retention på växter.

Idag erbjuder tillverkare Bordeaux-blandning i pulverform. Den framställs genom fullständig neutralisering av kopparsulfat med släckt kalk, torkad och mikroniserad. På grund av partiklarnas speciella finhet har arbetskompositionen maximal vidhäftning, och den resulterande suspensionen är mycket stabil.

Introduktion

I en järnaffär såg du en hink med namnet "Mineral Paint" okänt för dig. Nyfikenheten tar överhanden och din hand sträcker sig mot honom. Vi läser kompositionen: "Kalk, kökssalt, etc., etc. .. "Vad mer är kopparsulfat?!" - ögonen fångade på namnet på ett obekant ämne. Jag är säker på att de flesta hörde talas om kopparsulfat på bara en sådan miljö Andra skulle bara ge upp på detta, men inte du. Du vill säkert veta mer om det. Därför kommer ämnet för dagens artikel att vara kopparsulfat.

Definition

På grund av den variabla valensen av koppar finns det bara två av dess sulfater i kemi - I och II. Nu kommer vi att prata om det andra sulfatet. Det är en oorganisk binär förening och är ett kopparsalt av svavelsyra. Sådant kopparsulfat (formel CuSO 4) kallas också kopparsulfat.

Egenskaper

Den är icke-flyktig, färglös, ogenomskinlig och mycket hygroskopisk, luktfri. Egenskaperna hos kopparsulfathydraterna skiljer sig dock avsevärt från dess egenskaper (som ett ämne). De har utseendet av transparenta icke-hygroskopiska kristaller, som har olika nyanser av blått (foto ovan) och en bitter metallisk smak. Dessutom är kopparsulfat mycket lösligt i vatten. Om du kristalliserar dess vattenlösningar kan du få kopparsulfat (foto). Hydrering av vattenfritt kopparsulfat är en exoterm reaktion där det finns en betydande frigöring av värme.

Mottagande

Inom industrin erhålls det förorenat genom att lösa upp koppar och kopparavfall i utspädd svavelsyra, som dessutom renas med luft.
Dessutom kan kopparsulfat erhållas i laboratoriet på flera sätt samtidigt:

• Svavelsyra + koppar (vid uppvärmning).
• Svavelsyra + kopparhydroxid (neutralisering).

rengöring

För att rena kopparsulfatet som erhålls på sådana sätt används oftast omkristallisering - det doppas i kokande destillerat vatten och hålls i brand tills lösningen blir mättad. Därefter kyls den till +5 o C och den resulterande fällningen, som liknar kristaller, filtreras bort. Det finns dock metoder för djupare rening, men de kräver andra ämnen.

Kopparsulfat: applicering

Med hjälp av vattenfritt kopparsulfat är etanol vattenfritt och gaser torkas, och det fungerar också som en indikator på fuktighet. I konstruktion neutraliserar en vattenlösning av kopparsulfat effekterna av läckor, eliminerar rostfläckar och tar bort saltutsöndringar från putsade, tegel- och betongytor och förhindrar också att trä ruttnar. Inom jordbrukssektorn fungerar kopparsulfat, bildat av kopparsulfat, som ett antiseptiskt medel, svampdödande medel och koppar-svavelgödsel. Lösningar av detta ämne (med dess olika koncentrationer) desinficerar växter, träd och jord. Bordeauxvätska, välkänd för bönder, består också delvis av kopparsulfat. Det är också en av ingredienserna som utgör mineralfärger. Gör dig inte utan det och i produktionen av acetatfibrer. Kopparsulfat är också känt som en livsmedelstillsats E519, som används som färgfixering och konserveringsmedel. Dessutom kan zink, mangan i aluminiumlegeringar och rostfritt stål detekteras med en lösning av kopparsulfat: om de innehåller ovanstående föroreningar, kommer röda fläckar att uppstå på deras yta när de kommer i kontakt med denna lösning.

Slutsats

Kopparsulfat (II) i sig är lite känt, men alla har hört talas om produkten av dess reaktion med vatten - kopparsulfat. Och, som du kan se, ger det många fördelar.

Det vill säga, strukturen av detta ämne inkluderar också vattenmolekyler. Den har de grundläggande egenskaperna som är karakteristiska för vanligt kopparsulfat. Det bör sägas att detta är ett salt, därför kännetecknas det av ett kemiskt beteende som skiljer många andra ämnen i denna grupp.

Fysikaliska egenskaper

Kopparsulfat är ett blått kristallint fast ämne. Det är lösligt i vatten. För en molekyl kopparsulfat i ämnets struktur finns det fem molekyler vatten. Vattenfri, den har ingen färg. I naturen kan den hittas i form av vissa mineraler, till exempel chalkantit. Denna sten är föga känd och används sällan.

Kemiska egenskaper hos kopparsulfat (kopparsulfat)

Liksom alla andra sulfater kan koppar sönderdelas när det utsätts för höga temperaturer. Denna typ av reaktion producerar kopparoxid, svaveldioxid och syre. Dessutom kan kopparsulfat, liksom andra salter, vara en deltagare i substitutionsreaktionen. Med denna typ av interaktion förskjuter den mer aktiva metallen, som är till vänster om cuprum i den elektrokemiska aktivitetsserien, kopparatomen från föreningen och tar dess plats. Genom att till exempel tillsätta natrium till ämnet i fråga kan natriumsulfat och koppar erhållas som kommer att fällas ut. Dessutom kan detta ämne reagera med basiska och sura hydroxider, såväl som andra salter. Ett exempel är reaktionen mellan kopparsulfat och kalciumhydroxid, en bas. Som ett resultat av denna interaktion frigörs kopparhydroxid och kalciumsulfat. Som ett exempel på reaktionen av detta salt med syra kan vi ta dess interaktion med fosforsyra, som ett resultat av vilket kopparfosfat och sulfatsyra bildas. När kopparsulfat blandas med en lösning av ett annat salt uppstår en utbytesreaktion. Det vill säga om man tillsätter till exempel bariumklorid till det, så kan man få kopparklorid och bariumsulfat, som faller ut (om en av produkterna inte är en fällning, gas eller vatten kan reaktionen inte ske).

Får detta ämne

Kopparsulfat kan erhållas med två huvudmetoder. Den första är interaktionen mellan kopparhydroxid och koncentrerad sulfatsyra. Samtidigt frigörs också en betydande mängd vatten, varav en del går till hydrering. Den andra metoden för att erhålla detta ämne är interaktionen av koncentrerad svavelsyra direkt med koppar. Denna typ av reaktion kan endast ske under specifika förhållanden i form av förhöjd temperatur. Det är också möjligt att utföra en reaktion mellan kopparoxid och sulfatsyra, som ett resultat av vilket det önskade ämnet och vattnet också bildas. Dessutom erhålls kopparsulfat genom rostning av kopparsulfiter.

Användningen av kopparsulfat

Detta ämne har funnit sin huvudsakliga användning inom trädgårdssektorn - det används för att skydda växter från sjukdomar och skadedjur på grund av dess antiseptiska och desinfektionsmedel. Detta ämne används också i stor utsträckning inom jordbruket, eftersom det kan användas för att öka frostbeständigheten och växternas immunitet mot svampar. Dessutom används kopparsulfat i metallurgi, såväl som i konstruktion. De impregnerar trä för att ge det eldfasta egenskaper. Inom livsmedelsindustrin används det ofta som konserveringsmedel. Utöver allt ovanstående används kopparsulfat för att tillverka färger, för att utföra högkvalitativa reaktioner på zink-, mangan- och magnesiumkatjoner.

Kopparsulfatkristaller

En intressant och spännande aktivitet för barn är att odla kristaller från olika ämnen. Många olika föreningar kan fungera som råmaterial för ett sådant underhållande experiment, inklusive kökssalt, såväl som kopparsulfat. Egenskaperna hos detta ämne gör det möjligt att odla en stor kristall från dess pulver, köpt i vilken trädgårdsbutik som helst. Detta kommer inte att kräva för mycket ansträngning. För att odla en kristall av kopparsulfat måste du ta vilken behållare som helst. Vatten ska hällas i det och själva pulvret ska hällas samtidigt som vätskan värms upp för att främja snabbare upplösning av ämnet i det. Kopparsulfat bör tillsättas så länge det kan lösas i vatten. Därmed får vi en mycket mättad lösning. Sedan kan du lämna det så, bara täcka det med något, eller så kan du fixa en tråd på insidan av locket med en pärla eller knapp hängande på den så att den hänger jämnt - på så sätt kommer kristallerna att växa på tråden, och inte i botten av behållaren. Det är nödvändigt att se till att det inte flyttas från plats till plats, annars kommer ingenting att fungera. Varje dag eller med några dagars mellanrum bör kopparsulfat tillsättas lite till lösningen för att bibehålla en hög mättnad så att kristallerna inte börjar lösas upp igen i vatten. Efter ungefär två veckor av sådana manipulationer, om det görs på rätt sätt, kan du få en ganska stor kristall.

Kopparvitriol. Kvalitativa reaktioner utförda med dess hjälp

Med hjälp av detta ämne kan närvaron av zinkkatjoner bestämmas. Om kopparsulfat tillsätts till lösningen och en grumlig fällning bildas, innehåller den zinkföreningar. Med hjälp av ämnet i fråga kan du också bestämma närvaron av magnesiumkatjoner. I detta fall bildas också en fällning i lösningen.

Hur avgör man att det finns kopparsulfat i lösningen?

Den vanligaste kvalitativa reaktionen som kan utföras hemma är interaktionen av en lösning med järn. Du kan ta vilken järnprodukt som helst. Om du, efter att ha doppat det i lösningen ett tag, ser en rödaktig beläggning på den, är kopparsulfat närvarande. Denna plack är koppar som har lagt sig på en järnprodukt. Järnsulfat, som också frigörs på grund av denna substitutionsreaktion, går in i testlösningen. Ett annat, redan mindre tillgängligt alternativ för att bestämma närvaron av ett givet ämne i en lösning är reaktionen med vilket lösligt bariumsalt som helst. I detta fall kommer bariumsulfat att fällas ut. Du kan också testa med valfri aluminiumprodukt enligt samma princip som den första reaktionen som beskrevs. I det här fallet bör också en rödaktig beläggning bildas, vilket indikerar att cuprumatomer ersätts med aluminiumatomer och bildandet av aluminiumsulfat och ren koppar.

Slutsats

För att kort sammanfatta allt som skrivits ovan kan vi säga att kopparsulfat är ett mycket utbrett och välkänt ämne som används inom många områden av mänskligt liv. Den kan hitta sin tillämpning både i olika industrier och hemma: för underhållningsändamål eller för växtvård. Detta ämne är också populärt bland de människor som föder upp fisk - det skyddar akvariet från kontaminering av mikroalger. Cuprumsulfat är lätt att få tag på i laboratoriet. Den har en låg kostnad, som ett resultat av vilken den har blivit så utbredd och används för en mängd olika ändamål.

Blå kristaller av kopparsulfat blir vita när de värms upp

Komplexitet:

Fara:

Gör detta experiment hemma

Reagens

Säkerhet

• Innan du börjar experimentet, sätt på skyddshandskar och skyddsglasögon.
• Gör experimentet på en bricka.
• Håll en behållare med vatten i närheten under experimentet.
• Placera brännaren på korkstativet. Rör inte brännaren omedelbart efter att experimentet är klart - vänta tills det svalnat.

Allmänna säkerhetsregler

• Undvik att få kemikalier i ögonen eller munnen.
• Tillåt inte personer utan skyddsglasögon, såväl som små barn och djur, till experimentplatsen.
• Förvara experimentsatsen utom räckhåll för barn under 12 år.
• Tvätta eller rengör all utrustning och tillbehör efter användning.
• Se till att alla reagensbehållare är väl tillslutna och förvaras på rätt sätt efter användning.
• Se till att alla engångsbehållare kasseras på rätt sätt.
• Använd endast den utrustning och reagens som medföljer i satsen eller rekommenderas i de aktuella instruktionerna.
• Om du har använt en matbehållare eller experimentredskap, kassera dem omedelbart. De är inte längre lämpliga för matförvaring.

Information om första hjälpen

• Om reagenser kommer i kontakt med ögonen, skölj ögonen noggrant med vatten, håll ögonen öppna vid behov. Sök omedelbart läkarvård.
• Vid förtäring, skölj munnen med vatten, drick lite rent vatten. Framkalla inte kräkningar. Sök omedelbart läkarvård.
• Vid inandning av reagens, flytta offret till frisk luft.
• Vid hudkontakt eller brännskador, spola det drabbade området med mycket vatten i 10 minuter eller längre.
• Om du är osäker, kontakta omedelbart en läkare. Ta med dig ett kemiskt reagens och en behållare från det.
• Vid skada, kontakta alltid en läkare.

• Felaktig användning av kemikalier kan orsaka skador och skador på hälsan. Utför endast de experiment som anges i instruktionerna.
• Denna uppsättning experiment är endast avsedd för barn 12 år och äldre.
• Barnens förmågor skiljer sig markant även inom en åldersgrupp. Därför bör föräldrar som utför experiment med sina barn efter eget gottfinnande bestämma vilka experiment som är lämpliga för deras barn och som är säkra för dem.
• Föräldrar bör diskutera säkerhetsregler med sina barn eller sina barn innan de experimenterar. Särskild uppmärksamhet måste ägnas åt säker hantering av syror, alkalier och brandfarliga vätskor.
• Innan du startar experiment, rensa platsen för experiment från föremål som kan störa dig. Förvaring av livsmedel nära testplatsen bör undvikas. Testplatsen bör vara väl ventilerad och nära en kran eller annan vattenkälla. För experiment behöver du ett stabilt bord.
• Ämnen i engångsförpackningar bör användas helt eller kasseras efter ett försök, d.v.s. efter att ha öppnat förpackningen.

Vanliga frågor

Blå kristaller blir inte vita. Vad ska man göra?

10 - 15 minuter har gått, men kristallerna av kopparsulfat CuSO 4 blir inte vita? Det ser ut som att något är fel med uppvärmningen av formen. Kontrollera om ljuset brinner. Glöm inte att formen ska vara i mitten av flamspridaren och ljuset i mitten av brännaren.

Bli inte smutsig!

Var försiktig: ljusslågan ryker ganska kraftigt i botten av formen. Det blir snabbt svart, och det är lätt att bli smutsigt på det.

Fyll inte på med vatten!

Fyll inte aluminiumformen med kopparsulfat med vatten! Detta kan leda till våldsamma processer: aluminium kommer att reduceras, vilket frigör vätgas. Du kan lära dig mer om denna reaktion i den vetenskapliga beskrivningen av experimentet (avsnittet "Vad hände").

Andra experiment

Steg-för-steg-instruktion

1. Placera tre ljus på torrbränslebrännaren och tänd dem. Täck brännaren med en flamspridare och toppa med folie.
2. Lägg en aluminiumform på folien. Häll en stor sked kopparsulfat CuSO 4 5H 2 O kristallint hydrat i den.
3. Titta på färgförändringen av kristallerna: efter 5 minuter blir de blå kristallerna blå och efter ytterligare 10 - vita.

Förväntat resultat

Vid uppvärmning lämnar vattnet som ingår i kopparsulfathydratet kristallerna och avdunstar. Resultatet är vattenfritt vitt kopparsulfat.

Förfogande

Kassera det fasta avfallet från försöket med hushållsavfall.

Vad hände

Varför ändrar kopparsulfat färg?

Varje färgförändring säger oss att ämnets struktur har förändrats, eftersom det är den som är ansvarig för själva förekomsten av färg. Från formeln för det ursprungliga kopparsulfatet CuSO 4 5H 2 O, kan man se att, förutom CuSO 4 sulfat i sig, innehåller denna blå kristallina substans även vatten. Sådana fasta ämnen, som innehåller vattenmolekyler, kallas ocksååterfuktar*.

Vatten är förknippat med kopparsulfat på ett speciellt sätt. När vi värmer detta hydrat tas vattnet bort från det, nästan som en vattenkokare med kokande vatten. I detta fall förstörs bindningarna av vattenmolekyler med kopparsulfat. Detta återspeglas i färgbytet.

Att lära sig mer

Låt oss börja med det faktum att vattenmolekyler är polär, det vill säga inhomogen i termer av laddningsfördelning. Vad betyder det? Faktum är att på ena sidan av molekylen finns ett litet överskott av en positiv laddning, och på den andra - en negativ. Dessa laddningar summerar till noll - trots allt är molekyler som regel inte laddade. Men detta hindrar inte att vissa av deras delar bär positiva och negativa laddningar.

Jämfört med väte är syreatomer bättre på att attrahera negativt laddade elektroner. Därför är på sin sida en negativ laddning koncentrerad i vattenmolekylen och å andra sidan en positiv laddning. En sådan ojämn fördelning av laddningar gör dess molekyler dipoler(från grekiskan "dis" - två, "polos" - en stolpe). Denna "dubbelsidighet" av vatten gör att det enkelt kan lösa upp föreningar som NaCl eller CuSO 4, eftersom de är sammansatta av joner (positivt eller negativt laddade partiklar). Vattenmolekyler kan interagera med dem och övergå till positivt laddade joner med sin negativt laddade sida (det vill säga en syreatom) och till negativt laddade joner - med en positivt laddad sida (det vill säga väteatomer). Och alla partiklar känns väldigt bekväma med varandra. Det är därför föreningar som består av joner vanligtvis löser sig bra i vatten.

Intressant nog, under kristalliseringen av många föreningar från vattenlösningar, bevaras denna interaktion delvis i kristallen, som ett resultat av vilket ett hydrat bildas. Kopparjoner, som vi ser från alla experiment i denna uppsättning, ändrar kraftigt sin färg beroende på vilka partiklar de är omgivna av.

Både kopparsulfatlösningen och CuSO 4 *5H 2 O-hydratet har ungefär samma mättade blå färg, vilket kan berätta att kopparjonerna i båda fallen befinner sig i samma eller åtminstone liknande miljö.

Faktum är att i lösning är kopparjoner omgivna av sex vattenmolekyler, medan Cu 2+-joner i hydrat omges av fyra vattenmolekyler och två sulfatjoner. En annan vattenmolekyl (trots allt pratar vi om pentahydrat) förblir associerad med sulfatjoner och andra vattenmolekyler, som på många sätt liknar dess beteende i en mättad (det vill säga den mest koncentrerade) lösningen av kopparsulfat.

När vi värmer hydratet står vattenmolekylerna inför ett val. Å ena sidan finns det underbara kopparjoner - ganska trevliga och vackra grannar. Och sulfatjoner är också ett mycket anständigt företag. Å andra sidan, vilken vattenmolekyl drömmer inte om fri flykt och kunskap om okända avstånd? När temperaturen stiger blir situationen i hydratet varm, och företaget verkar inte längre vara så anständigt som vattenmolekylerna skulle önska. Och ja, de har mer energi. Därför lämnar de vid nästa tillfälle kopparsulfat, som verkligen har förvandlats till ett helvete.

När allt vatten från hydratet avdunstar återstår bara sulfatjoner omgivna av kopparjoner. Detta gör att färgen på ämnet ändras från blå till vit.

Är det möjligt att returnera den blå färgen?

Jo det kan du. I luften omkring oss finns det mycket vatten i ångtillståndet. Ja, och vi andas själva ut vattenånga - kom ihåg hur glas imma om du andas på det.

Om temperaturen på kopparsulfat igen är rumstemperatur kan vatten "sätta sig" på det på ungefär samma sätt som på glas. I det här fallet kommer det igen att binda på ett speciellt sätt med kopparsulfat och gradvis återställa sin blå färg.

Det är möjligt att påskynda denna process. Om du lägger torkat kopparsulfat tillsammans med ett glas vatten i en stängd behållare, kommer vattnet att "hoppa" till kopparsulfatet från glaset och passera genom luften som ånga. Det bör dock varnas att det för detta experiment är nödvändigt att överföra kopparsulfat från aluminiumskålar till glas, eftersom vått kopparsulfat aktivt kommer att interagera med metalliskt aluminium:

3CuSO 4 + 2Al → Al 2 (SO 4) 3 + 3 Cu

I sig själv förstör denna reaktion inte bilden särskilt mycket. Det kommer dock att förstöra det skyddande skalet av Al 2 O 3 runt aluminium. Den senare reagerar i sin tur våldsamt med vatten:

Al + 6H2O → Al (OH)3 + 3H2

Varför kan en del sulfat bli svart?

Om du överdriver det med uppvärmning kan vi hitta en annan färgövergång: vit kopparsulfat mörknar.

Detta är inte förvånande: vi ser början av termisk nedbrytning (bryts isär under påverkan av temperatur) av kopparsulfat:

2CuSO4 → 2CuO + 2SO2 + O2

I detta fall bildas svart kopparoxid CuO.

Att lära sig mer

Inom kemi gäller en allmän regel: om atomerna som utgör ett fast ämne kan bilda gasformiga produkter, kommer det nästan säkert att sönderfalla när det värms upp med bildandet av samma gaser.

Till exempel kan svavel S och syre O-atomer, som är en del av kopparsulfat, bilda gasformig svaveloxid SO 2 och molekylärt syre O 2 . Låt oss nu återgå till reaktionsekvationen för den termiska nedbrytningen av kopparsulfat: 2CuSO 4 → 2CuO + 2SO 2 + O 2

Som vi kan se är det dessa gaser som frigörs om kopparsulfat värms upp väl.

Utveckling av experimentet

Hur får man kopparsulfat att bli blått igen?

Det är faktiskt väldigt enkelt! Det finns flera alternativ.

Först kan du helt enkelt hälla det uttorkade sulfatet i en plastbehållare (som en petriskål) och lämna den utomhus. Sulfatet kommer att fungera som ett torkmedel och gradvis absorbera vatten från luften. Efter ett tag blir det ljusblått och sedan blått. Detta innebär att sammansättningen av dess kristaller återigen är CuSO 4 * 5H 2 O. Detta alternativ är det enklaste, men det har en nackdel: utvecklingen av experimentet på detta sätt kan ta flera dagar.

För det andra kan du påskynda processen. Det är bekvämast att använda petriskålen igen, men med båda dess delar. Häll hela (eller delar) av vitt kopparsulfat i en kopp. I närheten, längst ner i koppen, tillsätt ett par droppar vatten. Se till att vattnet inte kommer på sulfatet (annars blir det för lätt!). Täck nu petriskålen med locket. Efter några timmar blir sulfatet blått igen. Denna gång tar omvandlingen kortare tid, eftersom vi faktiskt har skapat en "kammare" med ett överskott av vattenånga inuti.

Det tredje sättet är att droppa vatten direkt i det vita kopparsulfatet. Återigen är det mest bekvämt att använda en petriskål, även om du också kan använda en vanlig engångsplastmugg från Starter Kit. Tillsätt inte för mycket vatten - din uppgift är inte att lösa upp kopparsulfat, utan att mätta det med fukt!

Slutligen är det fjärde alternativet att lösa upp det resulterande vattenfria kopparsulfatet. Gör detta i en engångsplastmugg. Du får en blå lösning. Förresten, om du låter vattnet från denna lösning långsamt avdunsta (vid rumstemperatur), bildas blå kristaller av CuSO 4 * 5H 2 O i glaset.

Så det finns många sätt att få tillbaka den blå färgen på kopparsulfatkristaller. Viktigast av allt, denna reaktion reversibel, vilket innebär att du kan upprepa experimentet om och om igen och ändra metoderna för att erhålla blått kopparsulfat kristallint hydrat.

Det är viktigt att komma ihåg att utvecklingen av experimentet inte bör utföras i en aluminiumform. För att ta reda på varför, läs svaret på frågan "Vad hände? Är det möjligt att returnera färgen blå?

Vad är kristallina hydrater och varför bildas de?

Många salter, det vill säga föreningar som består av positivt laddade metalljoner och en mängd olika negativt laddade joner, kan bilda speciella addukter(från engelska till add - add) - hydrates eller crystalline hydrates. I huvudsak är en addukt delar som sätts ihop. Många föreningar kallas så, antingen för enkelhetens skull eller för att visa att de består av ett par beståndsdelar.

I detta fall skiljer sig de övervägda addukterna från vanliga salter genom att de innehåller vatten. Detta vatten kallas också kristallisation. Det är verkligen en del av kristallen! Detta händer vanligtvis under kristallisation av salter från vattenlösningar. Men varför finns vatten kvar i kristallens sammansättning?

Det finns två huvudorsaker till detta. Som du vet dissocierar föreningar som är mycket lösliga i vatten (och dessa är bara många salter) i det, det vill säga de sönderdelas till positivt och negativt laddade joner. Så det första skälet är att dessa joner befinner sig i en speciell miljö, bestående av vattenmolekyler. När koncentrationen av lösningen inträffar (i vårt fall, när vattnet gradvis avdunstar), kommer dessa joner samman och bildar en kristall. Samtidigt bevarar de ofta sin miljö till viss del och tar faktiskt med sig vattenmolekyler in i kristallen.

Men inte alla salter tenderar att bilda hydrater. Till exempel kristalliserar natriumklorid NaCl alltid utan vatten i sin sammansättning, även om varje jon i lösning är omgiven av fem till sex molekyler H 2 O. Därför är det nödvändigt att nämna det andra skälet. Liksom människor letar varje jon efter en plats som är mer bekväm. Det visar sig att i vissa fall tillhandahålls denna "komfort" mycket bättre av vattenmolekyler, och inte av "antipod"-joner (som är fallet med Na + och Cl -). Det vill säga bindningarna av joner med vattenmolekyler är starkare. Denna egenskap är mer karakteristisk för positivt laddade joner, och i de flesta kristallina hydrater finns vatten precis i deras miljö. Detta blir möjligt på grund av den elektrostatiska attraktionen (attraktion mellan "+" och "-") mellan jonerna och vattenmolekylen, där det finns en liten negativ laddning på syreatomen, och en positiv nära väteatomerna.

Alla kristallina hydrater sönderdelas vid upphettning. Vid temperaturer över 100°C finns vatten i form av ånga. Det är under sådana förhållanden som vattenmolekyler tenderar att lämna det kristallina hydratet.

Koppar tillhör den grupp av sju metaller som har varit kända för människan sedan urminnes tider. Idag används inte bara koppar, utan också dess föreningar i stor utsträckning inom olika industrier, jordbruk, hushåll och medicin.

Det viktigaste kopparsaltet är kopparsulfat. Formeln för detta ämne är CuSO4. Det är en stark elektrolyt och är vita små kristaller, lättlösliga i vatten, smak- och luktfria. Ämnet är obrännbart och brandsäkert, när det används är möjligheten till självantändning helt utesluten. Kopparsulfat, när det utsätts för även den minsta mängden fukt från luften, får en karakteristisk blå färg med en ljus blåhet. I detta fall omvandlas kopparsulfat till blått pentahydrat CuSO4 5H2O, känt som kopparsulfat.

Inom industrin kan kopparsulfat erhållas på flera sätt. En av dem, den vanligaste, är upplösningen av kopparavfall i utspädd kopparsulfat.Under laboratorieförhållanden erhålls kopparsulfat med hjälp av en neutraliseringsreaktion med svavelsyra. Processformeln är följande: Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + H2O.

Kopparsulfatets egenskap att ändra färg används för att upptäcka närvaron av fukt i organiska vätskor. Med dess hjälp, i laboratoriet, utförs uttorkning av etanol och andra ämnen.

Kopparsulfat eller kopparsulfat används i stor utsträckning inom jordbrukssektorerna. Dess användning består först och främst i att använda en svag lösning för att bespruta växter och beredning av spannmål före sådd för att förstöra skadliga svampsporer. På basis av kopparsulfat tillverkas den välkända Bordeaux-vätskan och mjölken av kalk, säljs via butiker och är avsedda för behandling av växter från svampsjukdomar och förstörelse av vindruvor.

I konstruktion används ofta kopparsulfat. Dess användning i detta område är att neutralisera läckor, eliminera rostfläckar. Ämnet används också för att avlägsna salter från tegel, betong eller putsade ytor. Dessutom behandlar de trä som ett antiseptiskt medel för att förhindra rötningsprocesser.

I officiell medicin är kopparsulfat ett läkemedel. Det ordineras av läkare för utvärtes bruk som ögondroppar, tvättar och duschar och för behandling av fosforbrännskador. Som ett inre botemedel används det för att irritera magen för att framkalla kräkningar vid behov.

Dessutom är mineralfärger gjorda av kopparsulfat, det används i spinnlösningar för tillverkning

I livsmedelsindustrin är kopparsulfat registrerat som livsmedelstillsats E519, som används som färgfixering och konserveringsmedel.

När man säljer kopparsulfat i ett detaljhandelsnätverk är det märkt som ett mycket farligt ämne. Om det kommer in i det mänskliga matsmältningssystemet i en mängd av 8 till 30 gram, kan det vara dödligt. Därför bör du vara mycket försiktig när du använder kopparsulfat i vardagen. Vid kontakt med hud eller ögon, skölj noggrant med kallt rinnande vatten. Om det kommer in i magen är det nödvändigt att göra tvätten svag, dricka ett laxermedel med saltlösning och diuretikum.

När du arbetar med kopparsulfat i hemmet, använd gummihandskar och annan skyddsutrustning, inklusive andningsskydd. Det är förbjudet att använda matredskap för beredning av lösningar. Efter avslutat arbete, se till att tvätta händer och ansikte, samt skölja munnen.