Sulfato de cobre (II) - Copper(II) sulfate
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| Nomes | |||
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Nome IUPAC
Sulfato de cobre (II)
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| Outros nomes
Sulfato cúprico
azul virulência (penta-hidrato) Bluestone (penta-hidrato) Bonattite (tri-hidrato de mineral) Boothite (mineral heptahidratado) Chalcanthite (mineral pentahidrato) Chalcocyanite (mineral) Sulfato de cobre penta-hidratado |
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| Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol )
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| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard |
100.028.952 
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| Número EC | |||
| Número E | E519 (reguladores de acidez, ...) | ||
| 8294 | |||
| KEGG | |||
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PubChem CID
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| Número RTECS | |||
| UNII | |||
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Painel CompTox ( EPA )
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| Propriedades | |||
| CuSO 4 (anidro) CuSO 4 · 5H 2 O (pentahidratado) |
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| Massa molar | 159,60 g / mol (anidro) 249,685 g / mol (penta-hidrato) |
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| Aparência | cinza esbranquiçado (anidro) azul (pentahidratado) |
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| Densidade | 3,60 g / cm 3 (anidro) 2,286 g / cm 3 (penta-hidrato) |
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| Ponto de fusão | 110 ° C (230 ° F; 383 K) se decompõe
560 ° C se decompõe (penta-hidrato (· 5H 2 O)) Decompõe-se totalmente a 590 ° C (anidro) |
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| Ponto de ebulição | decompõe-se em óxido cúprico a 650 ° C | ||
| 1,055 molal (10 ° C) 1,26 molal (20 ° C) 1,502 molal (30 ° C) |
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| Solubilidade |
anidro insolúvel em etanol pentahidrato solúvel em metanol 10,4 g / L (18 ° C) insolúvel em etanol , insolúvel em acetona |
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| + 1330 · 10 −6 cm 3 / mol | |||
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Índice de refração ( n D )
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1,724-1,739 (anidro) 1,514-1,544 (penta-hidrato) |
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| Estrutura | |||
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Ortorrômbico (anidro, calcocianita), grupo espacial Pnma, oP24 , a = 0,839 nm, b = 0,669 nm, c = 0,483 nm. Triclínico (penta-hidrato), grupo espacial P 1 , aP22 , a = 0,5986 nm, b = 0,6141 nm, c = 1,0736 nm, α = 77,333 °, β = 82,267 °, γ = 72,567 ° |
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| Termoquímica | |||
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Entropia molar padrão ( S |
5 J K −1 mol −1 | ||
| -769,98 kJ / mol | |||
| Farmacologia | |||
| V03AB20 ( OMS ) | |||
| Perigos | |||
| Ficha de dados de segurança |
pentahidrato anidro |
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| Pictogramas GHS |
 
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| NFPA 704 (diamante de fogo) | |||
| Ponto de inflamação | Não inflamável | ||
| Dose ou concentração letal (LD, LC): | |||
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LD 50 ( dose mediana )
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300 mg / kg (oral, rato)
87 mg / kg (oral, camundongo) |
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| NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA): | |||
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PEL (permitido)
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TWA 1 mg / m 3 (como Cu) | ||
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REL (recomendado)
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TWA 1 mg / m 3 (como Cu) | ||
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IDLH (perigo imediato)
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TWA 100 mg / m 3 (como Cu) | ||
| Compostos relacionados | |||
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Outros cátions
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Sulfato de ferro (II) Sulfato de manganês (II) Sulfato de níquel (II) Sulfato de zinco |
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar (o que é ?)
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| Referências da Infobox | |||
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Sulfato de cobre (II) , também conhecido como sulfato de cobre , são os compostos inorgânicos com a fórmula química Cu SO 4 (H 2 O) x , onde x pode variar de 0 a 5. O pentahidrato (x = 5) é o mais comum Formato. Os nomes mais antigos para este composto incluem vitríolo azul , bluestone , vitríolo de cobre e vitríolo romano .
O pentahidrato (CuSO 4 · 5H 2 O), o sal mais comumente encontrado, é azul brilhante. Ele se dissolve exotermicamente em água para dar o complexo aquático [Cu (H 2 O) 6 ] 2+ , que tem geometria molecular octaédrica . A estrutura do penta-hidrato sólido revela uma estrutura polimérica em que o cobre é novamente octaédrico, mas ligado a quatro ligantes de água. Os centros de Cu (II) (H 2 O) 4 são interconectados por ânions sulfato para formar cadeias. O sulfato de cobre anidro é um pó cinza claro.
Preparação e ocorrência
O sulfato de cobre é produzido industrialmente pelo tratamento do cobre metálico com ácido sulfúrico concentrado a quente ou seus óxidos com ácido sulfúrico diluído. Para uso em laboratório, geralmente é adquirido sulfato de cobre. O sulfato de cobre também pode ser produzido lixiviando lentamente minério de cobre de baixo teor no ar; bactérias podem ser usadas para acelerar o processo.
O sulfato de cobre comercial é geralmente cerca de 98% de sulfato de cobre puro e pode conter vestígios de água. O sulfato de cobre anidro é 39,81 por cento de cobre e 60,19 por cento de sulfato em massa, e em sua forma azul hidratada é 25,47% de cobre, 38,47% de sulfato (12,82% de enxofre) e 36,06% de água em massa. Quatro tipos de tamanho de cristal são fornecidos com base em seu uso: cristais grandes (10–40 mm), cristais pequenos (2–10 mm), cristais de neve (menos de 2 mm) e pó varrido pelo vento (menos de 0,15 mm).
Propriedades quimicas
O sulfato de cobre (II) pentahidratado se decompõe antes de derreter. Ele perde duas moléculas de água com o aquecimento a 63 ° C (145 ° F), seguidas por mais duas a 109 ° C (228 ° F) e a molécula de água final a 200 ° C (392 ° F). A desidratação prossegue pela decomposição da porção tetraaquacopper (2+), dois grupos aqua opostos são perdidos para dar uma porção diaquacopper (2+). A segunda etapa de desidratação ocorre quando os dois grupos finais de água são perdidos. A desidratação completa ocorre quando a última molécula de água não ligada é perdida. A 650 ° C (1.202 ° F), o sulfato de cobre (II) se decompõe em óxido de cobre (II) (CuO) e trióxido de enxofre (SO 3 ).
O sulfato de cobre reage com ácido clorídrico concentrado para dar tetraclorocuprato (II):
+ 4 Cl-
→ CuCl2−
4
Educação química
O sulfato de cobre é comumente incluído em conjuntos de química para adolescentes . É freqüentemente usado para cultivar cristais em escolas e em experimentos de revestimento de cobre , apesar de sua toxicidade. O sulfato de cobre é freqüentemente usado para demonstrar uma reação exotérmica , na qual lã de aço ou fita de magnésio é colocada em uma solução aquosa de CuSO 4 . É usado para demonstrar o princípio da hidratação mineral . A forma pentahidratada , que é azul, é aquecida, transformando o sulfato de cobre na forma anidra que é branca, enquanto a água que estava na forma pentahidratada evapora. Quando a água é então adicionada ao composto anidro, ele volta à forma penta-hidratada, recuperando sua cor azul, e é conhecido como vitríolo azul. O sulfato de cobre (II) pentahidratado pode ser facilmente produzido por cristalização da solução como sulfato de cobre (II), que é higroscópico .
Em uma ilustração de uma "reação de substituição de metal único" , o ferro é submerso em uma solução de sulfato de cobre. O ferro reage produzindo sulfato de ferro (II) e precipitados de cobre.
4→ FeSO
4 + Cu
No ensino médio e no ensino de química geral, o sulfato de cobre é usado como eletrólito para células galvânicas, geralmente como uma solução catódica. Por exemplo, em uma célula de zinco / cobre, o íon cobre na solução de sulfato de cobre absorve elétrons do zinco e forma cobre metálico.
+ 2e - → Cu (cátodo) E°
célula = 0,34 V
Usos
Como fungicida e herbicida
O sulfato de cobre pentahidratado é usado como fungicida . No entanto, alguns fungos são capazes de se adaptar a níveis elevados de íons de cobre.
A mistura bordalesa , uma suspensão de sulfato de cobre (II) (CuSO 4 ) e hidróxido de cálcio (Ca (OH) 2 ), é usada para controlar fungos em uvas , melões e outras frutas silvestres . É produzido pela mistura de uma solução aquosa de sulfato de cobre e uma suspensão de cal apagada .
O composto de Cheshunt , uma mistura comercial de sulfato de cobre e carbonato de amônio (descontinuado), é usado na horticultura para evitar o tombamento das mudas. Como um herbicida não agrícola , é usado para controlar plantas aquáticas invasoras e as raízes de plantas situadas perto de canos de água. É utilizado em piscinas como algicida. Uma solução diluída de sulfato de cobre é usada para tratar peixes de aquário para infecções parasitárias e também é usada para remover caracóis de aquários e mexilhões zebra de canos de água. Os íons de cobre são altamente tóxicos para os peixes, entretanto. A maioria das espécies de algas pode ser controlada com concentrações muito baixas de sulfato de cobre.
Reagente analítico
Vários testes químicos utilizam sulfato de cobre. Ele é utilizado em solução de Fehling e solução de Benedict a teste para açúcares redutores , que reduzem o sulfato de cobre azul solúvel (II) para vermelho insolúvel óxido de cobre (I) . O sulfato de cobre (II) também é usado no reagente Biuret para testar proteínas.
O sulfato de cobre é usado para testar o sangue para anemia . O sangue é testado colocando-o em uma solução de sulfato de cobre de gravidade específica conhecida - o sangue que contém hemoglobina suficiente afunda rapidamente devido à sua densidade, enquanto o sangue que não afunda ou afunda lentamente tem quantidade insuficiente de hemoglobina .
Em um teste de chama , seus íons de cobre emitem uma luz verde profunda, um verde muito mais profundo do que o teste de chama para bário .
Síntese orgânica
O sulfato de cobre é empregado em um nível limitado na síntese orgânica . O sal anidro é usado como agente desidratante para formar e manipular grupos acetal . O sal hidratado pode ser intimamente misturado ao permanganato de potássio para dar um oxidante para a conversão de álcoois primários.
Produção de rayon
A reação com hidróxido de amônio produz sulfato de Tetraamminecopper (II) ou reagente de Schweizer que foi usado para dissolver a celulose na produção industrial de Rayon .
Nicho usa
O sulfato de cobre (II) atraiu muitas aplicações de nicho ao longo dos séculos. Na indústria, o sulfato de cobre tem múltiplas aplicações. Na impressão, é um aditivo para pastas de encadernação e colas para proteger o papel de picadas de insetos; na construção, é usado como aditivo ao concreto para fornecer resistência à água e qualidades desinfetantes. O sulfato de cobre pode ser usado como ingrediente corante em obras de arte, especialmente em vidros e olarias. O sulfato de cobre também é usado na fabricação de fogos de artifício como um agente de coloração azul, mas não é seguro misturar sulfato de cobre com cloratos ao misturar pós de fogos de artifício.
O sulfato de cobre já foi usado para matar bromélias , que servem como criadouros de mosquitos. O sulfato de cobre é usado como moluscicida para tratar a bilharzia em países tropicais.
Arte
Em 2008, o artista Roger Hiorns encheu um apartamento municipal impermeabilizado abandonado em Londres com 75.000 litros de solução de sulfato de cobre. A solução foi deixada para cristalizar por várias semanas antes que o apartamento fosse drenado, deixando paredes, pisos e tetos revestidos de cristal . O trabalho é intitulado Apreensão . Desde 2011, está em exibição no Yorkshire Sculpture Park .
Gravura
O sulfato de cobre é usado para gravar placas de zinco ou cobre para impressão em talhe doce . Também é usado para gravar desenhos em cobre para joias, como para Champlevé .
Tingimento
O sulfato de cobre pode ser usado como mordente em tingimento de vegetais . Freqüentemente, destaca os matizes verdes dos corantes específicos.
Eletrônicos
Uma solução aquosa de sulfato de cobre é freqüentemente usada como o elemento resistivo em resistores líquidos .
Questões médicas e de saúde pública
O sulfato de cobre foi usado no passado como emético . Agora é considerado muito tóxico para este uso. Ele ainda está listado como um antídoto na Organização Mundial de Saúde 's Anatomical Therapeutic Classification System Chemical .
Outra forma de sulfatos de cobre
O sulfato de cobre (II) anidro é um sólido branco. Pode ser produzido por desidratação do sulfato de cobre pentahidratado normalmente disponível. Na natureza, é encontrado como um mineral muito raro conhecido como calcocianita . O pentahidrato também ocorre na natureza como calcantita . Três outros sulfatos de cobre compreendem o restante desses minerais raros: bonattita (tri-hidrato), bootita (hepta-hidrato) e o composto mono-hidratado poitevinita. Existem numerosos outros minerais de sulfato de cobre (II) mais complexos conhecidos, com sulfatos básicos de cobre (II) ambientalmente importantes, como langita e posnjakita.
- Sulfato de cobre anidro (II)
CuSO 4 anidro .
CuSO 4 anidro modelo de preenchimento de espaço .
A bootita mineral rara (azulada) (CuSO 4 · 7H 2 O)
-sulfate-3D-vdW.png)
Efeitos toxicológicos
O sulfato de cobre é irritante. As vias usuais pelas quais os humanos podem receber exposição tóxica ao sulfato de cobre são através do contato com os olhos ou com a pele, bem como pela inalação de pós e pós. O contato com a pele pode resultar em coceira ou eczema . O contato dos olhos com o sulfato de cobre pode causar conjuntivite , inflamação do revestimento das pálpebras, ulceração e turvação da córnea .
Após a exposição oral, o sulfato de cobre é moderadamente tóxico. Segundo estudos, a menor dose de sulfato de cobre com efeito tóxico em humanos é de 11 mg / kg. Devido ao seu efeito irritante no trato gastrointestinal , o vômito é iniciado automaticamente em caso de ingestão de sulfato de cobre. No entanto, se o sulfato de cobre for retido no estômago, os sintomas podem ser graves. Depois que 1–12 gramas de sulfato de cobre são engolidos, esses sinais de envenenamento podem ocorrer como um gosto metálico na boca, dor em queimação no peito, náusea , diarreia , vômito, dor de cabeça, micção interrompida, o que leva ao amarelecimento da pele. Em casos graves, também podem ocorrer lesões no cérebro, estômago, fígado ou rins.
Toxicidade Ambiental
O sulfato de cobre é altamente solúvel em água e, portanto, é fácil de distribuir no meio ambiente. O cobre no solo pode ser proveniente da indústria, de veículos motorizados e de materiais arquitetônicos. Segundo estudos, o sulfato de cobre existe principalmente na superfície do solo e tende a se ligar à matéria orgânica. Quanto mais ácido é o solo, menos aglutinação ocorre.
Veja também
Referências
Bibliografia
- Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92ª ed.) . Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 978-1439855119.
