Blå kobbersulfatkrystaller bliver hvide, når de opvarmes

Kompleksitet:

Fare:

Gør dette eksperiment derhjemme

Reagenser

Sikkerhed

• Før du starter eksperimentet, skal du tage beskyttelseshandsker og beskyttelsesbriller på.
• Udfør eksperimentet på en bakke.
• Når du udfører eksperimentet, skal du have en beholder med vand i nærheden.
• Placer brænderen på et korkstativ. Rør ikke ved brænderen umiddelbart efter at forsøget er afsluttet - vent til det er afkølet.

Generelle sikkerhedsregler

• Lad ikke kemikalier komme i kontakt med dine øjne eller mund.
• Hold personer væk fra forsøgsstedet uden beskyttelsesbriller samt små børn og dyr.
• Opbevar forsøgssættet utilgængeligt for børn under 12 år.
• Vask eller rengør alt udstyr og inventar efter brug.
• Sørg for, at alle reagensbeholdere er tæt lukkede og opbevares korrekt efter brug.
• Sørg for, at alle engangsbeholdere bortskaffes korrekt.
• Brug kun det udstyr og de reagenser, der er inkluderet i sættet eller anbefalet af gældende instruktioner.
• Hvis du har brugt en madbeholder eller glas til eksperimenter, så smid det væk med det samme. De er ikke længere egnede til opbevaring af fødevarer.

Førstehjælpsinformation

• Hvis reagenser kommer i kontakt med dine øjne, skal du skylle grundigt med vand og holde øjet åbent, hvis det er nødvendigt. Kontakt din læge med det samme.
• Ved indtagelse, skyl munden med vand og drik noget rent vand. Fremkald ikke opkastning. Kontakt din læge med det samme.
• Hvis reagenser inhaleres, skal du flytte offeret til frisk luft.
• I tilfælde af hudkontakt eller forbrændinger, skyl det berørte område med rigeligt vand i 10 minutter eller længere.
• Hvis du er i tvivl, skal du straks kontakte en læge. Tag det kemiske reagens og dets beholder med dig.
• Søg altid lægehjælp i tilfælde af skade.

• Forkert brug af kemikalier kan forårsage skader og helbredsskader. Udfør kun de forsøg, der er angivet i instruktionerne.
• Dette sæt oplevelser er kun beregnet til børn på 12 år og ældre.
• Børns evner varierer betydeligt selv inden for aldersgrupper. Derfor bør forældre, der udfører eksperimenter med deres børn, bruge deres eget skøn til at beslutte, hvilke eksperimenter der er passende og sikre for deres børn.
• Forældre bør diskutere sikkerhedsregler med deres barn eller børn, før de eksperimenterer. Der skal lægges særlig vægt på sikker håndtering af syrer, baser og brandfarlige væsker.
• Før du starter eksperimenter, skal du rydde eksperimentstedet for objekter, der kan forstyrre dig. Undgå at opbevare mad i nærheden af ​​teststedet. Testområdet skal være godt ventileret og tæt på en vandhane eller anden vandkilde. For at udføre eksperimenter skal du bruge et stabilt bord.
• Stoffer i engangsemballage skal bruges fuldstændigt eller bortskaffes efter ét forsøg, dvs. efter åbning af pakken.

FAQ

Blå krystaller bliver ikke hvide. Hvad skal man gøre?

Der er gået 10 - 15 minutter, men krystallerne af kobbersulfat CuSO 4 bliver ikke hvide? Der ser ud til at være noget galt med formopvarmningen. Tjek om stearinlyset brænder. Glem ikke, at formen skal være i midten af ​​flammedeleren, og stearinlyset i midten af ​​brænderen.

Bliv ikke beskidt!

Pas på: stearinlysflammen ryger ret kraftigt i bunden af ​​formen. Det bliver hurtigt sort og bliver nemt snavset.

Fyld ikke med vand!

Fyld ikke aluminiumsformen med kobbersulfat med vand! Dette kan føre til voldsomme processer: Aluminium vil blive reduceret og frigive brintgas. Du kan finde ud af mere om denne reaktion i den videnskabelige beskrivelse af eksperimentet (afsnittet "Hvad skete der").

Andre eksperimenter

Trin-for-trin instruktion

1. Placer tre stearinlys i tørbrændstofbrænderen og tænd dem. Dæk brænderen med en flammedeler og folie på toppen.
2. Læg en aluminiumspande på folien. Hæld en stor ske kobbersulfat krystalhydrat CuSO 4 5H 2 O i den.
3. Se farven på krystallerne ændre sig: Efter 5 minutter bliver de blå krystaller blå, og efter yderligere 10 bliver de hvide.

forventet resultat

Når det opvarmes, forlader vandet indeholdt i kobbersulfathydrat krystallerne og fordamper. Resultatet er hvidt vandfrit kobbersulfat.

Bortskaffelse

Bortskaf forsøgsfast affald sammen med husholdningsaffald.

Hvad skete der

Hvorfor ændrer kobbersulfat farve?

Enhver farveændring fortæller os, at stoffets struktur har ændret sig, fordi det er stoffet, der er ansvarlig for selve tilstedeværelsen af ​​farve. Fra formlen for det originale kobbersulfat CuSO 4 5H 2 O, er det klart, at dette blå krystallinske stof ud over selve CuSO 4 sulfatet også indeholder vand. Sådanne faste stoffer, som indeholder vandmolekyler, kaldes også hydrater*.

Vand er specielt forbundet med kobbersulfat. Når vi opvarmer dette hydrat, fjernes vand fra det, ligesom en kedel med kogende vand. I dette tilfælde ødelægges bindingerne mellem vandmolekyler og kobbersulfat. Dette er manifesteret i en ændring i farve.

For at lære mere

Lad os starte med det faktum, at vandmolekyler er polar, det vil sige inhomogen med hensyn til ladningsfordeling. Hvad betyder det? Faktum er, at der på den ene side af molekylet er et lille overskud af positiv ladning, og på den anden side - negativ. Disse ladninger summer op til nul - fordi molekyler som regel ikke er ladede. Men dette forhindrer ikke nogle af deres dele i at bære positive og negative ladninger.

Sammenlignet med brint er oxygenatomer bedre til at tiltrække negativt ladede elektroner. Derfor er en negativ ladning på sin side koncentreret i vandmolekylet og på den anden side en positiv ladning. Denne ujævne fordeling af ladninger gør dets molekyler dipoler(fra græsk "dis" - to, "polos" - pol). Denne "tosidede" af vand gør det nemt at opløse forbindelser som NaCl eller CuSO 4, fordi de består af ioner (positivt eller negativt ladede partikler). Vandmolekyler kan interagere med dem ved at vende deres negativt ladede side (det vil sige oxygenatomer) mod positivt ladede ioner, og deres positivt ladede side (det vil sige brintatomer) mod negativt ladede ioner. Og alle partiklerne føler sig meget komfortable med hinanden. Det er derfor, forbindelser, der består af ioner, normalt opløses godt i vand.

Det er interessant, at denne interaktion under krystallisationen af ​​mange forbindelser fra vandige opløsninger bibeholdes delvist i krystallen, hvilket resulterer i dannelsen af ​​et hydrat. Kobberioner, som vi ser fra alle forsøgene i dette sæt, ændrer meget deres farve afhængigt af hvilke partikler de er omgivet af.

Både kobbersulfatopløsningen og CuSO 4 *5H 2 O-hydratet har omtrent samme dybblå farve, hvilket kan fortælle os, at kobberionerne i begge tilfælde er i det samme eller i det mindste lignende miljø.

Faktisk er kobberioner i opløsning omgivet af seks vandmolekyler, mens Cu 2+ -ioner i hydrat er omgivet af fire vandmolekyler og to sulfationer. Et andet vandmolekyle (vi taler trods alt om et pentahydrat) forbliver forbundet med sulfationer og andre vandmolekyler, hvilket i høj grad minder om dets adfærd i en mættet (det vil sige den mest koncentrerede) opløsning af kobbersulfat.

Når vi opvarmer et hydrat, står vandmolekylerne over for et valg. På den ene side er der vidunderlige kobberioner - ganske behagelige og attraktive naboer. Og sulfationer er også et meget anstændigt firma. På den anden side, hvilket vandmolekyle drømmer ikke om fri flugt og udforskning af ukendte afstande? Når temperaturen stiger, bliver situationen i hydratet anspændt, og selskabet virker ikke længere så anstændigt, som vandmolekylerne gerne vil. Og de har mere energi. Derfor forlader de ved førstkommende lejlighed kobbersulfat, som såmænd er blevet til et levende helvede.

Når alt vandet fra hydratet fordamper, forbliver kun sulfationer omgivet af kobberioner. Dette får stoffets farve til at skifte fra blå til hvid.

Er det muligt at returnere den blå farve?

Ja du kan. Der er ret meget vand i damptilstanden i luften omkring os. Ja, og vi udånder selv vanddamp – husk hvordan glas dugger, hvis du trækker vejret på det.

Hvis kobbersulfattemperaturen vender tilbage til stuetemperatur, kan vand "sætte sig" på den på nogenlunde samme måde som på glas. Samtidig vil det igen binde på en særlig måde til kobbersulfat og gradvist returnere sin blå farve.

Du kan også fremskynde denne proces. Hvis du placerer tørret kobbersulfat sammen med et glas vand i en lukket beholder, vil vandet "springe" til kobbersulfatet fra glasset og passere gennem luften som damp. Det skal dog advares om, at det til dette eksperiment er nødvendigt at overføre kobbersulfat fra aluminiumsbeholderen til glasbeholderen, da det våde kobbersulfat aktivt vil interagere med aluminiummetallet:

3CuSO 4 + 2Al → Al 2 (SO 4) 3 + 3Cu

Denne reaktion i sig selv vil ikke ødelægge billedet meget. Det vil dog ødelægge den beskyttende Al 2 O 3-skal omkring aluminiumet. Sidstnævnte reagerer til gengæld voldsomt med vand:

Al + 6H2O → Al(OH)3 +3H2

Hvorfor bliver noget af sulfatet sort?

Hvis du overdriver det med opvarmning, kan vi registrere en anden farveovergang: hvid kobbersulfat bliver mørkere.

Dette er ikke overraskende: vi ser begyndelsen af ​​termisk nedbrydning (nedbrydning i dele under indflydelse af temperatur) af kobbersulfat:

2CuSO4 → 2CuO + 2SO2 + O2

I dette tilfælde dannes sort kobberoxid CuO.

For at lære mere

Der er en generel regel i kemi: Hvis atomerne, der udgør et fast stof, kan danne gasformige produkter, så vil det, når det opvarmes, næsten helt sikkert nedbrydes med dannelsen af ​​de samme gasser.

For eksempel kan svovl-S og oxygenatomerne O indeholdt i kobbersulfat danne gasformigt svovloxid SO 2 og molekylært oxygen O 2. Lad os nu vende tilbage til reaktionsligningen for den termiske nedbrydning af kobbersulfat: 2CuSO 4 → 2CuO + 2SO 2 + O 2

Som vi kan se, er det disse gasser, der frigives, hvis kobbersulfat opvarmes grundigt.

Udvikling af eksperimentet

Hvordan får man kobbersulfat til at blive blåt igen?

Det er faktisk meget nemt! Der er flere muligheder.

Først kan du blot hælde det dehydrerede sulfat i en plastikbeholder (som en petriskål) og lade det stå åbent. Sulfatet vil fungere som et tørremiddel og gradvist absorbere vand fra luften. Efter et stykke tid bliver den lyseblå og derefter blå. Dette betyder, at sammensætningen af ​​dens krystaller igen er CuSO 4 * 5H 2 O. Denne mulighed er den enkleste, men den har en ulempe: at udvikle eksperimentet på denne måde kan tage flere dage.

For det andet kan du fremskynde processen. Det er mest praktisk at bruge petriskålen igen, men med begge dele af den. Hæld hele (eller dele) af det hvide kobbersulfat i en kop. I nærheden, i bunden af ​​koppen, tilsæt et par dråber vand. Sørg for, at vandet ikke kommer på sulfatet (ellers ville det være for nemt!). Dæk nu petriskålen med låget. Efter et par timer bliver sulfatet blåt igen. Denne gang tager transformationen kortere tid, da vi faktisk har skabt et "kammer" med overskydende vanddamp indeni.

Den tredje måde er at tilsætte vand dråbe for dråbe direkte i det hvide kobbersulfat. Igen er det mest bekvemt at bruge en petriskål, selvom du også kan bruge en almindelig engangsplastikkop fra startsættet. Tilsæt ikke for meget vand - dit mål er ikke at opløse kobbersulfatet, men at mætte det med fugt!

Endelig er den fjerde mulighed at opløse det resulterende vandfri kobbersulfat. Gør dette i en engangsplastikkop. Du får en blå løsning. Hvis du i øvrigt lader vandet fra denne opløsning fordampe langsomt (ved stuetemperatur), vil der dannes blå CuSO 4 * 5H 2 O-krystaller i glasset.

Så der er mange måder at returnere den blå farve til kobbersulfatkrystaller. Det vigtigste er, at denne reaktion reversibel, hvilket betyder, at du kan gentage eksperimentet igen og igen og ændre metoderne til at opnå blåt kobbersulfat krystallinsk hydrat.

Det er vigtigt at huske, at udviklingen af ​​eksperimentet ikke bør udføres i en aluminiumsform. For at finde ud af hvorfor, læs svaret på spørgsmålet "Hvad skete der? "Er det muligt at returnere den blå farve?"

Hvad er krystallinske hydrater, og hvorfor dannes de?

Mange salte, det vil sige forbindelser bestående af positivt ladede metalioner og en række negativt ladede ioner, kan danne særlige addukter(fra engelsk at tilføje – tilføje) – hydrater eller krystallinske hydrater. Grundlæggende er et addukt dele sat sammen. Mange forbindelser kaldes dette, enten for overskuelighed og bekvemmelighed, eller for at angive, at de består af et par komponentdele.

I dette tilfælde adskiller de pågældende addukter sig fra almindelige salte ved, at de indeholder vand. Dette vand kaldes også krystallisation. Og faktisk er det en del af krystallen! Dette sker normalt, når salte krystalliserer fra vandige opløsninger. Men hvorfor forbliver vand i krystallen?

Det er der to hovedårsager til. Som det er kendt, dissocierer forbindelser, der er meget opløselige i vand (og det er mange salte), i det, det vil sige, at de opdeles i positivt og negativt ladede ioner. Så den første grund er, at disse ioner er i et særligt miljø bestående af vandmolekyler. Når opløsningen er koncentreret (i vores tilfælde, når vandet gradvist fordamper), kommer disse ioner sammen og danner en krystal. Samtidig bevarer de ofte deres omgivelser til en vis grad og tager faktisk vandmolekyler med sig ind i krystallen.

Imidlertid har ikke alle salte tendens til at danne hydrater. For eksempel krystalliserer natriumchlorid NaCl altid uden vand i sin sammensætning, selvom hver ion i opløsning er omgivet af fem til seks H 2 O-molekyler. Derfor er det nødvendigt at nævne den anden grund. Ligesom mennesker leder alle efter et mere behageligt sted. Det viser sig, at denne "komfort" i nogle tilfælde er meget bedre, netop af vandmolekyler, og ikke af "antipode"-ioner (som det er tilfældet med Na + og Cl -). Det vil sige, at ioners bindinger med vandmolekyler viser sig at være stærkere. Denne egenskab er mere karakteristisk for positivt ladede ioner, og i de fleste krystallinske hydrater findes vand netop i deres miljø. Dette er muliggjort af elektrostatisk tiltrækning (tiltrækningen mellem “+” og “–”) mellem ionerne og vandmolekylet, hvor der er en svag negativ ladning på iltatomet og en positiv ladning nær brintatomerne.

Alle krystallinske hydrater nedbrydes ved opvarmning. Ved temperaturer over 100 o C eksisterer vand i form af damp. Det er under sådanne forhold, at vandmolekyler har tendens til at forlade det krystallinske hydrat.

Det vil sige, at strukturen af ​​dette stof også inkluderer vandmolekyler. Det har de samme grundlæggende egenskaber, som er karakteristiske for almindeligt cuprumsulfat. Det skal siges, at dette er et salt, så det er karakteriseret ved kemisk adfærd, der er karakteristisk for mange andre stoffer i denne gruppe.

Fysiske egenskaber

Kobbersulfat er et blåt krystallinsk fast stof. Det er opløseligt i vand. For et molekyle af cuprum sulfat i strukturen af ​​stoffet er der fem molekyler vand. Vandfri, den har ingen farve. I naturen kan det findes i form af visse mineraler, såsom chalcanthit. Denne sten er lidt kendt og sjældent brugt.

Kemiske egenskaber af kobbersulfat (kobbersulfat)

Som ethvert andet sulfat kan kobbersulfat nedbrydes, når det udsættes for høje temperaturer. Denne type reaktion producerer cuprumoxid, svovldioxid og oxygen. Også kobbersulfat, ligesom andre salte, kan være en deltager i substitutionsreaktionen. Med denne form for interaktion fortrænger det mere aktive metal, som er til venstre for cuprum i den elektrokemiske aktivitetsrække, kobberatomet fra forbindelsen og indtager dets plads. For eksempel kan man ved at tilsætte natrium til det pågældende stof få natriumsulfat og kobber, som vil udfældes. Derudover er dette stof i stand til at reagere med basiske og sure hydroxider såvel som andre salte. Et eksempel er reaktionen af ​​cuprumsulfat med calciumhydroxid, en base. Som et resultat af denne interaktion frigives kobberhydroxid og calciumsulfat. Som et eksempel på reaktionen af ​​dette salt med en syre kan vi tage dets interaktion med fosforsyre, hvilket resulterer i dannelsen af ​​kobberfosfat og sulfatsyre. Når kobbersulfat blandes med en opløsning af et andet salt, sker der en udvekslingsreaktion. Det vil sige, at hvis man tilsætter det f.eks. bariumchlorid, kan man få kobberklorid og bariumsulfat, som udfældes (hvis et af produkterne ikke er et bundfald, gas eller vand, kan reaktionen ikke finde sted).

At få dette stof

Kobbersulfat kan opnås ved hjælp af to hovedmetoder. Den første er reaktionen af ​​kobberhydroxid med koncentreret sulfatsyre. I dette tilfælde frigives også en betydelig mængde vand, hvoraf en del bruges til hydrering. Den anden metode til at opnå dette stof er interaktionen mellem koncentreret svovlsyre direkte med kobber. Denne form for reaktion kan kun finde sted under specifikke forhold i form af forhøjet temperatur. Det er også muligt at udføre en reaktion mellem kobberoxid og sulfatsyre, hvorved det ønskede stof og vand også dannes. Desuden opnås kobbersulfat ved ristning af kobbersulfitter.

Brug af kobbersulfat

Dette stof har fundet sin hovedanvendelse i havebrugsområdet - det bruges til at beskytte planter mod sygdomme og skadedyr takket være dets antiseptiske og desinfektionsmidler. Dette stof er også meget udbredt i landbruget, da det kan bruges til at øge frostbestandigheden og immuniteten af ​​planter over for svampe. Derudover bruges kobbersulfat i metallurgi såvel som i byggeri. Træ er imprægneret med det for at give det brandhæmmende egenskaber. I fødevareindustrien bruges det ofte som konserveringsmiddel. Ud over alt det ovenstående bruges kobbersulfat til fremstilling af maling og til at udføre højkvalitetsreaktioner på zink-, mangan- og magnesiumkationer.

Kobbersulfat krystaller

En interessant og spændende aktivitet for børn er at dyrke krystaller fra en række forskellige stoffer. Råvarerne til et sådant underholdende eksperiment kan være mange forskellige forbindelser, herunder køkkensalt, samt kobbersulfat. Egenskaberne af dette stof gør det muligt at dyrke en stor krystal fra dets pulver, købt i enhver havebutik. Du behøver ikke at anstrenge dig for meget for at gøre dette. For at dyrke en krystal af kobbersulfat skal du tage en hvilken som helst beholder. Hæld vand i det og tilsæt selve pulveret, mens du opvarmer væsken for at fremme hurtigere opløsning af stoffet i det. Kobbersulfat bør tilsættes, så længe det kan opløses i vand. På den måde får vi en meget mættet løsning. Så kan du lade det være sådan, blot at dække det med noget, eller du kan fastgøre en tråd på indersiden af ​​låget med en perle eller knap ophængt på den, så den hænger jævnt - på den måde vokser krystallerne på tråden, og ikke på bunden af ​​beholderen. Du skal sørge for, at den ikke flyttes fra sted til sted, ellers virker intet. Hver dag eller med få dages mellemrum skal du tilsætte lidt kobbersulfat til opløsningen for at opretholde høj mætning, så krystallerne ikke begynder at opløses igen i vandet. Efter omkring to uger med sådanne manipulationer, hvis alt er gjort korrekt, kan du få en ret stor krystal.

Kobbersulfat. Kvalitative reaktioner udført med dens hjælp

Ved hjælp af dette stof kan du bestemme tilstedeværelsen af ​​zinkkationer. Hvis du tilføjer kobbersulfat til opløsningen, og der dannes et uklart bundfald, betyder det, at det indeholder zinkforbindelser. Ved hjælp af det pågældende stof kan du også bestemme tilstedeværelsen af ​​magnesiumkationer. I dette tilfælde vil der også dannes et bundfald i opløsningen.

Hvordan bestemmer man, at der er kobbersulfat i en opløsning?

Den mest almindelige kvalitative reaktion, der kan udføres derhjemme, er samspillet mellem opløsningen og jern. Du kan tage ethvert jernprodukt. Hvis du, efter at have dyppet det i opløsningen i et stykke tid, ser en rødlig belægning på den, betyder det, at der er kobbersulfat til stede. Denne plak er kobber, der har sat sig på et jernprodukt. Jernsulfat, som også frigives som et resultat af denne substitutionsreaktion, går ind i testopløsningen. En anden, mindre tilgængelig mulighed for at bestemme tilstedeværelsen af ​​et givet stof i en opløsning er en reaktion med et hvilket som helst opløseligt bariumsalt. I dette tilfælde vil bariumsulfat udfældes. Du kan også udføre en test med et hvilket som helst aluminiumsprodukt efter samme princip som den første beskrevne reaktion. I dette tilfælde skal der også dannes en rødlig belægning, hvilket indikerer udskiftning af cuprum-atomer med aluminiumatomer og dannelse af aluminiumsulfat og rent kobber.

Konklusion

For kort at opsummere alt, der er skrevet ovenfor, kan vi sige, at kobbersulfat er et meget udbredt og velkendt stof, der bruges i mange områder af menneskelivet. Det kan finde sin anvendelse både i forskellige industrier og derhjemme: til underholdningsformål eller til pleje af planter. Dette stof er også populært blandt dem, der opdrætter fisk - det beskytter akvariet mod forurening af mikroalger. Cuprumsulfat er let at få i laboratoriet. Det har en lav pris, hvorfor det er blevet så udbredt og bruges til en lang række formål.

Kobber tilhører gruppen af ​​syv metaller, der har været kendt af mennesket siden oldtiden. I dag er ikke kun kobber, men også dets forbindelser meget udbredt i forskellige industrier, landbrug, hverdagsliv og medicin.

Det vigtigste kobbersalt er kobbersulfat. Formlen for dette stof er CuSO4. Det er en stærk elektrolyt og består af små hvide krystaller, meget opløselige i vand, uden smag eller lugt. Stoffet er ikke-brændbart og brandsikkert; når det bruges, er muligheden for selvantændelse fuldstændig udelukket. Kobbersulfat, når det udsættes for selv den mindste mængde fugt fra luften, får en karakteristisk blå farve med lyseblå. I dette tilfælde omdannes kobbersulfat til blåt pentahydrat CuSO4 · 5H2O, kendt som kobbersulfat.

I industrien kan kobbersulfat fås på flere måder. En af dem, den mest almindelige, er opløsning af kobberaffald i fortyndet kobbersulfat I laboratoriet opnås kobbersulfat ved hjælp af en neutraliseringsreaktion med svovlsyre. Procesformlen er som følger: Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + H2O.

Kobbersulfats farveskiftende egenskab bruges til at detektere tilstedeværelsen af ​​fugt i organiske væsker. Det bruges til at dehydrere ethanol og andre stoffer under laboratorieforhold.

Kobbersulfat eller kobbersulfat er meget udbredt i landbruget. Dens anvendelse består først og fremmest af at bruge en svag opløsning til at sprøjte planter og behandle korn før såning for at ødelægge skadelige svampesporer. Baseret på kobbersulfat produceres den velkendte Bordeaux-blanding og mælk af kalk, som sælges gennem detailforretninger og er beregnet til at behandle planter mod svampesygdomme og ødelægge druebladlus.

Kobbersulfat bruges ofte i byggeriet. Dens anvendelse i dette område er at neutralisere lækager og fjerne rustpletter. Stoffet bruges også til at fjerne salte fra mursten, beton eller pudsede overflader. Derudover bruges det til at behandle træ som et antiseptisk middel for at undgå rådnende processer.

I officiel medicin er kobbersulfat et lægemiddel. Det er ordineret af læger til ekstern brug som øjendråber, opløsninger til skylning og skylning og også til behandling af forbrændinger forårsaget af fosfor. Som et internt middel bruges det til at irritere maven for at fremkalde opkastning, hvis det er nødvendigt.

Derudover er mineralske malinger lavet af kobbersulfat; det bruges i spindeløsninger til fremstilling

I fødevareindustrien er kobbersulfat registreret som fødevaretilsætningsstof E519, brugt som farvefikseringsmiddel og konserveringsmiddel.

Når kobbersulfat sælges i detailbutikker, er det mærket som et meget farligt stof. Hvis det kommer ind i det menneskelige fordøjelsessystem i en mængde på 8 til 30 gram, kan det være dødeligt. Derfor skal du være meget forsigtig, når du bruger kobbersulfat i hverdagen. Hvis stoffet kommer på din hud eller øjne, skal du skylle området grundigt med koldt rindende vand. Hvis det kommer ind i maven, er det nødvendigt at gøre en svag skylning, drikke et saltvandsafføringsmiddel og et diuretikum.

Når du arbejder med kobbersulfat derhjemme, skal du bruge gummihandsker og andet beskyttelsesudstyr, herunder åndedrætsværn. Det er forbudt at bruge fødevarebeholdere til tilberedning af opløsninger. Efter endt arbejde skal du sørge for at vaske hænder og ansigt og skylle munden.

Introduktion

Mange levende organismer er i stand til at forårsage alvorlig skade på mennesker, husdyr, planter samt ødelægge ikke-metalliske og metalliske materialer og produkter fremstillet af dem.

Af de mange metoder til plantebeskyttelse er den vigtigste den kemiske metode - brugen af ​​kemiske forbindelser, der ødelægger skadelige organismer. Den kemiske metode er også effektiv til at beskytte forskellige materialer og produkter fremstillet af dem mod biologisk ødelæggelse. På det seneste er pesticider blevet meget brugt i kampen mod forskellige skadedyr.

Pesticider (lat. pestis - infektion og lat. caedo - dræber) er kemikalier, der bruges til at bekæmpe skadelige organismer.

Pesticider omfatter følgende grupper af sådanne stoffer: herbicider, der ødelægger ukrudt, insekticider, der ødelægger skadedyr, fungicider, der ødelægger sygdomsfremkaldende svampe, zoocider, der ødelægger skadelige varmblodede dyr mv.

De fleste pesticider er gifte, der forgifter organismer; de omfatter også steriliseringsmidler (stoffer, der forårsager infertilitet) og væksthæmmere.

2.1 Kobbersulfat og dets egenskaber

Kobbersulfat CuSO 4 krystalliserer fra vandige opløsninger af kobbersulfat og repræsenterer klare blå krystaller af det trikliniske system med gitterparametre. Densitet 2,29 g/cm3.

Når det opvarmes til over 105°C, smelter det med tab af en del af krystallisationsvandet og bliver til CuS04. 3H2O (blå) og CuS04H2O (hvid). Dehydrerer fuldstændigt ved 258°C. Når tør NH 3 virker på CuSO 4, dannes CuSO 4 5NH 3, som i fugtig luft udskifter NH 3 med H 2 O. Med alkalimetalsulfater danner CuSO 4 dobbeltsalte som Me 2 SO 4 CuSO 4 6H 2 O, farvet grønlig.

I industrien opnås kobbersulfat ved at opløse kobbermetal i opvarmet fortyndet H 2 SO 4, mens der blæses luft: Cu + H 2 SO 4 + ½O 2 = CuSO 4 + H 2 O. Det er også et biprodukt af elektrolytisk raffinering af kobber.

Kobbersulfat er det vigtigste kommercielle kobbersalt. Det bruges til fremstilling af mineralsk maling, træimprægnering, til bekæmpelse af skadedyr og plantesygdomme i landbruget, til kornbeklædning, i læderbeklædning, i medicin, i galvaniske celler; fungerer som udgangsprodukt til fremstilling af andre kobberforbindelser.

Kobbersulfat (kobbersulfat) CuSO 4 - farveløse krystaller 3,64 g/cm3. Ved opvarmning dissocierer de: CuSO 4 = CuO + SO 2 + ½O 2 med dannelsen af ​​hovedsulfatet CuO CuSO 4 som et mellemprodukt. Ved 766°C når dissociationstrykket af CuS04 287 mm. rt. kolonne og CuO CuS04 - 84 mm. rt. søjle Opløseligheden af ​​CuS04 i gram pr. 100 g vand er: 14 (0°C); 23,05 (25°C); 73,6 (100°C). I nærværelse af frit H 2 SO 4 falder opløseligheden. Ved pH 5,4-6,9 hydrolyseres CuS04 til dannelse af basiske salte. CuSO 4 er meget hygroskopisk, derfor bruges det som tørremiddel; ved at tilføje vand, bliver den blå, som nogle gange bruges til at detektere vand i alkohol, æter og andre.

Ved opvarmning mister kobbersulfat vand og bliver til gråt pulver. Hvis du efter afkøling taber et par dråber vand på det, får pulveret igen en blå farve.

2.2 Jernsulfat og dets egenskaber

Jernsulfat (2)

Systematisk navn Jern 2 tetraoxiosulfat.

Fysiske egenskaber: krystallinsk tilstand, molær masse 151,932 g/mol, massefylde 1,898 g/cm3

Jern(2)sulfat, jern(2)sulfat-uorganisk binær forbindelse, jernsalt af svovlsyre med formlen FeSO 4. Heptahydrat FeSO 4 ∙H 2 O har det trivielle navn jernsulfat. Krystallinske hydrater er hygroskopiske gennemsigtige krystaller med en lys blålig-grøn farve, FeSO 4 ∙ H 2 O monohydrat er farveløs (smolnikit). Smagen er stærkt astringerende, jernholdig (metallisk). I luften eroderer de gradvist (taber krystallisationsvand). Jernsulfat (‖) er meget opløseligt i vand. Et blåligt-grønt heptahydrat krystalliserer fra vandige opløsninger. Toksiciteten af ​​jernsulfat er relativt lav.

Det bruges i tekstilindustrien, i landbruget som et fungicid, til fremstilling af mineralske malinger.

Ejendomme.

Jernsulfat vil blive frigivet ved temperaturer fra 1,82˚C til 56,8˚C fra vandige opløsninger i form af lysegrønne krystaller af krystallinsk hydrat FeSO 4 ∙ 7H 2 O, som i teknologien kaldes jernsulfat. Opløses i 100 g vand: 26,6 g vandfri FeSO 4 ved 20˚C og 54,4 g ved 56˚C.

Opløsninger af jernsulfat (‖) under påvirkning af atmosfærisk oxygen oxideres gradvist og bliver til jernsulfat (׀׀):

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

Når det opvarmes til over 480˚C, nedbrydes det:

2FeSO 4 → Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3

Kvittering

Jernsulfat kan fremstilles ved at behandle skrot, afskæringer af tagjern osv. med fortyndet svovlsyre. I industrien opnås det som et biprodukt under bejdsning af jernplader, tråd, afkalkning og anden fortyndet H 2 SO 4.

Fe+ H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2

En anden metode er oxidativ ristning af pyrit:

FeS 2 + 3 O 2 → FeSO 4 + SO 2

Anvendes til fremstilling af blæk, ved farvning (til sortfarvning af uld) og til konservering af træ.

2.3 Bordeaux-blanding (kobbersulfat + calciumhydroxid)

Kemisk formel CuSO 4 3Cu(OH) 2

Bordeaux-blanding, Bordeaux-blanding (kobbersulfat + calciumhydroxid) er et pesticid, beskyttende kontaktfungicid og baktericid. I øgede doser har det en udryddende effekt på sovende former for plantepatogener. Anvendes til tidlig forårsbehandling af haver, vinmarker, bærmarker ved sprøjtning.

Fysisk-kemiske egenskaber

Bordeaux-blanding er det vigtigste kobbersulfat med en blanding af gips. En korrekt forberedt suspension er ret stabil, har god vedhæftning, fastholdelse på overfladen af ​​planter og høj fungicid aktivitet. Dette er en blå væske, som er en suspension af kolloide partikler af det aktive stof - kobbermetal. Et korrekt forberedt lægemiddel skal have en neutral eller let alkalisk reaktion. Et stærkt alkalisk præparat klæber ikke godt til overfladen af ​​planter, mens en stærkt sur phytociden. Reaktionen af ​​opløsningen bestemmes ved at nedsænke en jerntråd eller søm i den: i et surt miljø vises en belægning af kobber på dem, og i dette tilfælde er det nødvendigt at tilføje mælk af kalk til opløsningen. For at øge klæbende egenskaber tilsættes flydende glas (silikatlim), kaseinlim, melasse, sukker, skummetmælk, æg og syntetiske overfladeaktive stoffer nogle gange til Bordeaux-blandingen.

Bordeaux-blanding er fremstillet af kobbersulfat og kalk. Lad os præsentere de fysiske og kemiske egenskaber for hvert af disse stoffer.

СuSO 2 – kobber(II)sulfat. Stoffet er hvidt, meget hygroskopisk, lavtsmeltende og nedbrydes ved kraftig opvarmning. Krystallinsk hydrat CuSO 4 3H 2 O (chalcanthite, kobbersulfat) har strukturen [Cu(H 2 O) 4 ]SO 4 H 4 O.

Det er meget opløseligt i vand (kationhydrolyse). Reagerer med ammoniakhydrat, alkalier, aktive metaller, svovlbrinte. Indgår kompleksdannelse og udvekslingsreaktioner.

Fysiske karakteristika af CuSO 4

Molekylvægt 159,6 g/mol;

Smeltepunkt ~ 200 °C;

Relativ massefylde 3,603 g/cm3 (ved stuetemperatur).

Ca(OH) 2 – calciumhydroxid, læsket kalk. Stoffet er hvidt og nedbrydes ved opvarmning uden at smelte. Det er dårligt opløseligt i vand (en fortyndet alkalisk opløsning dannes). Reagerer med syrer og udviser grundlæggende egenskaber. Absorberer CO 2 fra luften.

Fysiske karakteristika for Ca(OH) 2

Molekylvægt 74,09 g/mol;

Relativ massefylde 2,08 g/cm3 (ved stuetemperatur).

Virkning på skadelige organismer

Den svampedræbende virkning af Bordeaux-blanding skyldes det faktum, at under hydrolyse under påvirkning af kuldioxid i luften, sekreter fra svampe og planter, nedbrydes hovedsaltet af kobbersulfat og frigiver kobbersulfat i små mængder:

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

Hvis denne proces sker intensivt (ved høj luftfugtighed og temperatur), vil den beskyttende virkning af fungicidet være kortvarig, og planteskader kan forekomme.

Den sidste behandlingsperiode for de fleste afgrøder slutter 15 dage før høst, meloner - 5 dage, tomater - 8 dage før høst, med forbehold for omhyggelig drysning under høsten.

Bordeaux-blanding er et af de universelle fungicider med den længste beskyttende virkning (op til 30 dage). I næsten alle tilfælde har det en stimulerende effekt på planter. Lægemidlets effektivitet afhænger af brugsperioden. De bedste resultater opnås ved behandlinger kort før infektion. Ifølge andre litteraturdata er det mere tilrådeligt at bruge stoffet i det sene efterår og i begyndelsen af ​​knopbrud. I disse tilfælde har det næsten ingen negativ indvirkning på den beskyttede afgrøde (fytotoksiciteten er lavere).

Når planter behandles med Bordeaux-blanding, udfældes hovedkobbersulfatet i form af et gelatinøst bundfald, som klæber godt til bladene og dækker dem og planternes frugter med et beskyttende lag. Med hensyn til tilbageholdelse på blade rangerer Bordeaux-blandingen først blandt fungicider. Har afvisende egenskaber for mange insekter.

Virkemekanisme.

De biologiske egenskaber af kobberholdige præparater bestemmes af kobberioners evne til aktivt at reagere med lipoprotein- og enzymkomplekser af levende celler, hvilket forårsager irreversible ændringer (koagulering) af protoplasma. Kobberioner, der kommer ind i patogencellerne i tilstrækkelig høje koncentrationer, interagerer med forskellige enzymer, der indeholder carboxyl-, imidazol- og thiolgrupper og undertrykker deres aktivitet. I dette tilfælde hæmmes først og fremmest de processer, der er inkluderet i respirationscyklussen. De forårsager også uspecifik denaturering af proteiner. Deres selektivitet over for gavnlige organismer afhænger af mængden af ​​kobberioner, der kommer ind i cellerne og akkumuleres i dem. Konidier og svampesporer, der spirer på overfladen af ​​planter i en dråbe vand, er i stand til at koncentrere kobberioner inde i deres celler, hvilket skaber en koncentration, der er 100 eller flere gange højere end i planteceller eller udenfor.

Bordeaux-blanding har afvisende egenskaber for mange insekter.

Modstandsdygtige arter.

Bordeaux-blanding er ikke effektiv mod peronosporose af shag og tobak, såvel som mod meldug.

Insekticide og acaricide egenskaber. Bordeaux-blanding har afvisende egenskaber for mange insekter.

Undertrykker psyllids på kartofler. Viser ovicid effekt.

Ansøgning

Bordeaux-blanding rangerer først blandt beskyttende fungicider med hensyn til vedhæftning og fastholdelse på planteoverflader. Men på grund af det høje forbrug af kobbersulfat, vanskeligheden ved fremstilling samt muligheden for at beskadige planter, erstattes dette fungicid med kobberoxychlorid og organiske præparater.

Registrerede præparater baseret på Bordeaux-blanding er godkendt til brug i landbrug og private gårde mod sygdomme i sukkerroer, foderroer, spiseroer (cercospora), løg (peronospora), abrikos, fersken, blomme, kirsebær, søde kirsebær (coccomycosis, krølle, moniliose), stikkelsbær (anthracnose, rust, septoria) osv.

Bordeaux-blanding bør ikke blandes med organophosphat-insekticider og andre lægemidler, der nedbrydes i et alkalisk miljø.

Fytotoksicitet: På overfladen af ​​planter i nærværelse af dryp-væske fugt, hydrolyseres partikler af basisk kobbersulfat langsomt, og kobberioner kommer ind i vandet i relativt små mængder. Samtidig reduceres faren for planteforbrændinger betydeligt. Sådanne forbrændinger forekommer kun med en signifikant stigning i koncentrationen, dårlig kvalitet Bordeaux-blanding, øget mængde nedbør efter behandling eller sur luftforurening. Også, hvis lægemidlet er tilberedt forkert, kan væksten hæmmes, og et "net" kan forekomme på bladene og frugterne.

Lægemidlet forårsager knusning af kirsebærfrugter med en stigning i indholdet af sukker og tørstof, dannelse af et "net" på frugter og blade af kobberfølsomme æbletræsorter, "brænder" bladene og reducerer overlevelsesraten for knopskydning på grund af udtørring af grundstammernes bark. Kraftig nedbør bidrager til skader. Den fytocidale aktivitet øges også med træernes alder. På sorten Daibera sorte kirsebær, med skarpe temperaturudsving og tørke, bidrog Bordeaux-væske til sommerbladfald og undertrykkelse af træer.

Toksikologiske egenskaber og karakteristika

Entomofager og gavnlige arter. Lægemidlet har lav toksicitet for bier, men det er bedre at isolere bierne i perioden med afgrødebehandling og i de næste 5 timer til en dag. Ret giftigt for rovmiden Anistis (når den bruges i en koncentration på 0,09%, faldt dens antal på solbær med 3-4 gange). Lidt giftig for Encyrtidae og moderat giftig for Trichogrammatidae. Ved en koncentration på 1% er det lavt toksisk for Encarzia puparia. Perioden med resterende virkning for voksne er ikke mere end en dag. Moderat giftigt for Creptolemus.

Blandingen er ikke giftig for andre rovmider, coccinellider, snørelarver og voksne, rovgaldemyg og hymenopteraner såsom aphenylider, pteromalider og deres neumonider.

Varmblodet. Bordeaux-blanding er lav-toksisk for varmblodede dyr og mennesker. Ifølge andre litterære kilder er lægemidlet moderat giftigt for varmblodede dyr: oral LD50 for mus er 43 mg/kg, for rotter 520 mg/kg. Det koncentrerede lægemiddel irriterer slimhinderne.

Symptomer på forgiftning

At spise frugt de første dage efter behandling med præparater, der indeholder kobbersulfat, forårsager kvalme og opkastning.

Forberedelse af opløsningen

Bordeaux-blanding fremstilles ved at blande en opløsning af kobbersulfat med en suspension af brændt kalk. Kvaliteten af ​​den tilberedte blanding afhænger af forholdet mellem komponenter, kvaliteten af ​​brændt kalk og fremstillingsproceduren. Høj kvalitet sikres, når komponentforholdet er 1:1 eller 4:3, og reaktionen sker i et alkalisk miljø. Forberedelse involverer langsomt at hælde en opløsning af kobbersulfat i en lille strøm i en suspension af kalk. Konstant omrøring er påkrævet. Den resulterende mørkeblå væske skal ligne fortyndet gelé.

Hvis denne proces forstyrres, øges indholdet af kobberhydroxid i blandingen, som oxiderer på overfladen til uopløseligt kobberoxid, og antallet af store (op til 10 mikron) partikler stiger, hvilket reducerer stabiliteten og vedhæftningen af ​​lægemidlet. Besværligheden ved forberedelse og behovet for udstyr til dette er ulemperne ved Bordeaux-blanding.

For at forberede 100 liter af et 1% præparat skal du tage 1 kg kobbersulfat og 0,75 kg brændt kalk (hvis kalken er af dårlig kvalitet - op til 1 kg). Kobbersulfat opløses i et lille volumen varmt vand og bringes til 90 liter med vand. Blød kalk læskes ved at tilsætte vand, indtil der er dannet en cremet masse, og derefter dannes kalkmælk, hvis volumen også justeres med vand til 10 liter. Kalkmælk hældes under konstant omrøring i kobbersulfatopløsningen. Med den angivne opskrift er det også muligt at tilføje en opløsning af kobbersulfat til kalkmælk, men du kan ikke blande stærke opløsninger af disse komponenter, og også hælde en stærk opløsning af kobbersulfat i en svag opløsning af kalkmælk. I disse tilfælde dannes sfæriske krystaller af basisk kobbersulfat, som let vaskes af fra planter ved udfældning. Et lignende fænomen observeres, når stoffet ældes.

For at forberede Bordeaux-blandingen, brug ikke beholdere lavet af materialer, der er modtagelige for korrosion.

Bordeaux-blanding tilberedes umiddelbart før brug og kun i den nødvendige koncentration. Den forberedte opløsning bør ikke fortyndes med vand, da den i dette tilfælde hurtigt vil adskilles. Under langtidsopbevaring forekommer aggregering af Bordeaux-blandingspartikler, hvilket forårsager deres udfældning og dårlig fastholdelse på planter.

I dag tilbyder produktionsvirksomheder Bordeaux-blanding i pulverform. Det fremstilles ved fuldstændig neutralisering af kobbersulfat med læsket kalk, tørret og mikroniseret. På grund af partiklernes specielle finhed har arbejdssammensætningen maksimal vedhæftning, og den resulterende suspension er meget stabil.

Introduktion

I en byggevarebutik så du en spand med et ukendt navn: "Mineralmaling". Nysgerrigheden tager over, og din hånd rækker ud mod ham. Vi læste sammensætningen: "Kalk, bordsalt osv., osv..." "Hvad slags kobbersulfat er det?" - vores øjne fangede navnet på det ukendte stof. Jeg er sikker på, at de fleste har hørt om kobbersulfat i sådan en situation ville andre bare give op på dette, men ikke dig. Du vil helt sikkert gerne vide mere om det. Derfor vil emnet for dagens artikel være kobbersulfat.

Definition

På grund af kobbers variable valens er der kun to sulfater i kemi - I og II. Nu vil vi tale om det andet sulfat. Det er en uorganisk binær forbindelse og er et kobbersalt af svovlsyre. Dette kobbersulfat (formel CuSO 4) kaldes også kobbersulfat.

Ejendomme

Det er et ikke-flygtigt, farveløst, uigennemsigtigt og meget hygroskopisk, lugtfrit stof. Imidlertid adskiller egenskaberne af kobbersulfat krystalhydrater sig væsentligt fra dets egenskaber (som et stof). De ligner gennemsigtige, ikke-hygroskopiske krystaller, som har forskellige nuancer af blåt (foto ovenfor) og en bitter metallisk smag. Kobbersulfat er også meget opløseligt i vand. Hvis du krystalliserer dens vandige opløsninger, kan du få kobbersulfat (foto). Hydrering af vandfrit kobbersulfat er en eksoterm reaktion, hvor der frigives betydelig varme.

Kvittering

I industrien opnås det forurenet ved at opløse kobber og kobberaffald i fortyndet svovlsyre, som desuden renses med luft.
Kobbersulfat kan også fås i laboratoriet på flere måder:

• Svovlsyre + kobber (ved opvarmning).
• Svovlsyre + kobberhydroxid (neutralisering).

Rengøring

For at rense kobbersulfat opnået ved sådanne metoder bruges omkrystallisation oftest - det nedsænkes i kogende destilleret vand og holdes i brand, indtil opløsningen bliver mættet. Derefter afkøles det til +5 o C, og det resulterende bundfald, der minder om krystaller, frafiltreres. Der findes dog også metoder til dybere rengøring, men de kræver andre stoffer.

Kobbersulfat: anvendelse

Ved hjælp af vandfrit kobbersulfat absolutiseres ethanol og gasser tørres; det tjener også som en fugtighedsindikator. I byggeriet neutraliserer en vandig opløsning af kobbersulfat virkningerne af lækager, eliminerer rustpletter og fjerner saltudskillelser fra pudsede, murstens- og betonoverflader og forhindrer også, at træ rådner. I landbrugssektoren tjener kobbersulfat, dannet af kobbersulfat, som et antiseptisk, fungicid og kobber-svovlgødning. Opløsninger af dette stof (med forskellige koncentrationer) desinficerer planter, træer og jord. Bordeaux-blanding, der er velkendt for landmænd, består også delvist af kobbersulfat. Det er også en af ​​ingredienserne i mineralmaling. De kan ikke undvære det i produktionen af ​​acetatfibre. Kobbersulfat er også kendt som et fødevaretilsætningsstof E519, der bruges som farvefikseringsmiddel og konserveringsmiddel. Også en opløsning af kobbersulfat kan detektere zink, mangan i aluminiumlegeringer og rustfrit stål: hvis de indeholder ovennævnte urenheder, vil der ved kontakt med denne opløsning vises røde pletter på deres overflade.

Konklusion

Kobber (II) sulfat i sig selv er lidt kendt, men alle har hørt om produktet af dets reaktion med vand - kobbersulfat. Og som du kan se, giver det meget store fordele.