Сульфат меди и медный купорос, характеристика, свойства и химические реакции

Физические свойства

Пентагидрат сульфата меди(II) (медный купорос) — синие прозрачные кристаллы триклинной сингонии. Плотность 2,284 г/см3. При температуре 110 °С отщепляется 4 молекулы воды, при 150 °С происходит полное обезвоживание.

Строение кристаллогидрата

Структура медного купороса приведена на рисунке. Как видно, вокруг иона меди координированы два аниона SO₄2− по осям и четыре молекулы воды (в плоскости), а пятая молекула воды играет роль мостиков, которые при помощи водородных связей объединяют молекулы воды из плоскости и сульфатную группу.

Растворимость CuSO₄, г/100 г H₂O

Термическое воздействие

При нагревании пентагидрат последовательно отщепляет две молекулы воды, переходя в тригидрат CuSO₄·3H₂O (этот процесс, выветривание, медленно идёт и при более низких температурах ), затем в моногидрат (при 110 °С) CuSO₄·H₂O, и выше 258 °C образуется безводная соль.

Выше 650 °C становится интенсивным пиролиз безводного сульфата по реакции:

2CuSO4→ot2CuO+2SO2+O2{\displaystyle {\mathsf {2CuSO_{4}{\xrightarrow{^{o}t}}2CuO+2SO_{2}+O_{2}}}}

Растворимость

Растворимость сульфата меди(II) по мере роста температуры проходит через плоский максимум, в течение которого растворимость соли почти не меняется (в интервале 80—200 °C). (см. рис.)

Как и все соли, образованные ионами слабого основания и сильной кислоты, сульфат меди(II) гидролизуется, (степень гидролиза в 0,01 М растворе при 15 °C составляет 0,05 %) и даёт кислую среду (pH указанного раствора 4,2). Константа диссоциации составляет 5·10−3.

Медный купорос в теплице

Использование медного купороса в тепличных хозяйствах ограничено. Во-первых, при отсутствии свободной миграции его в грунт возможно избыточное накопление в тепличной почве меди и серы, что приведет к угнетению растений. Во-вторых, возможно закисление почвы следами серной кислоты. Поэтому медный купорос в тепличных условиях используется редко, только для дезинфекции сильно зараженной теплицы, см. напр. ролик:

Видео: обработка теплицы медным купоросом

Гораздо более оправдано использование медного купороса в теплице локально в сухом виде, для борьбы с серой гнилью огурцов. Для этого берут 1 чайную ложку порошка медного купороса (кристаллы нужно истолочь) и смешивают со столовой ложкой древесной золы. Смесью присыпают больные места.

Другой вариант использования медного купороса в тепличном хозяйстве – применить его как пропиточный фунгицид при ее постройке, но это уже тема о строительстве теплицы своими руками. Готовую заплесневевшую деревянную теплицу можно обработать медным купоросом от плесени аналогично способу избавления жилой комнаты от мокреца, см. напр.

Купорос и погода

Большое значение для успеха обработки медным купоросом имеет погода. Действие раствора начинается спустя 2-4 часа после обработки и продолжается 7-12 суток при наружной температуре 25-15 градусов соответственно. Если в это время пройдет дождь, эффект пропадет, но повторять обработку нельзя, в почве образуется избыток меди.

Еще одно применение

Хорошее средство защиты деревьев от нападения вредителей также побелка стволов известкой с добавкой медного купороса. В этом случае медный купорос можно заменить метиленовым синим, точно так же, как белят стены с синькой для предохранения от грибка.

2014-2020 Удобрения.Инфо

Обзорные материалы:

Что такое медный купорос

Медь сернокислая пятиводная – это название имеет неорганическое химическое соединение. Если соблюдать дозировку, оно обладает полезными свойствами, при больших количествах способно провести к смерти. Состав характеризуется токсичностью, относится к 4 классу опасности ядовитых веществ:

• при попадании порошка внутрь раздражает слизистые оболочки;

• проникает через кожу в организм при обратном всасывании пота;
• при попадании на еду может вызвать пищевое отравление;
• не исключен летальный исход.

Химическое соединение – порошок голубого цвета или прозрачные ярко-синие триклидные кристаллы, содержащее в составе 24% меди. Препарат обладает физическими свойствами:

• металлический привкус;

• отсутствие запаха;
• высокая гигроскопичность;
• хорошая растворимость в спирте воде, растворах серной кислоты с большой концентрацией;
• температура разложения – 100-250;
• выветривается на воздухе;
• смертельная доза – 35 мл жидкости концентрацией 5%.

Формула

Что такое сульфат меди? Это вещество, получаемое в промышленных условиях как результат химической реакции. Оно обладает очень высокой гигроскопичностью, при поглощении жидкости образует кристаллы – пентагидрат сульфата меди. Другое название соединения – медный купорос или медная соль серной кислоты. Состав имеет химическую формулу CuSO4 5H2O. В ней наблюдается связь одной молекулы соли с пятью молекулами воды.

Свойства

Если сернокислую медь использовать правильно, то будут только положительные эффекты от применения. При этом она безопасна, не накапливается организмом, растениями и почвой, не дает побочных эффектов. Полезные свойства соединения:

• вяжущее;

• антисептическое;
• прижигающее;
• дезинфицирующее;
• фунгицидное – противодействует грибкам, бактериям, плесени;
• не вызывает привыкания у вредоносных насекомых;
• способствует синтезу фитогормонов у растений.

Для чего нужен

Благодаря своим химическим свойствам медь сернокислая находит огромное применение во многих областях. Ее используют как пищевую добавку при выращивании сельскохозяйственных животных, для дезинфекции при содержании скота. Состав применяется:

• для очистки водоемов, бассейнов;

• как компонент для изготовления препаратов в фармакологии;
• при химической обработке воды.

Состав широко используется в промышленности:

• горнодобывающей – при получении кобальта, цинка, свинца;

• металлургической – как состав для гальванических ванн, изготовления медных катодов;
• для производства печатных плат;
• при изготовлении электрических батарей;
• для выпуска стекла, зеркал;
• при производстве пигментов, красителей для кожи, керамики, текстиля;
• как пищевая добавка Е 519 в продуктах;
• для изготовления ацетатного полотна, красок.

Посадка картошки

Картофель высаживают на глубину 8-10 см на расстоянии друг от друга 30-35 см. Между рядами оставляют не менее 60 см для дальнейшего удобства при уходе за культурой. Посадка картофеля производится методом выкапывания лунок или траншей. Ряды располагают по направлению с юга на север – это способствует лучшему прогреванию и освещению посадок.

Если с осени участок не удобряли, в каждую лунку добавляют органику, суперфосфат и калийную соль. Затем в лунки или траншеи выкладывают клубни ростками вверх и покрывают слоем грунта.

Физические свойства

Пентагидрат сульфата меди(II) (медный купорос) — синие прозрачные кристаллы триклинной сингонии. Плотность 2,284 г/см3. При температуре 110 °С отщепляется 4 молекулы воды, при 150 °С происходит полное обезвоживание.

Строение кристаллогидрата

Структура медного купороса приведена на рисунке. Как видно, вокруг иона меди координированы два аниона SO₄2− по осям и четыре молекулы воды (в плоскости), а пятая молекула воды играет роль мостиков, которые при помощи водородных связей объединяют молекулы воды из плоскости и сульфатную группу.

Растворимость CuSO₄, г/100 г H₂O

Термическое воздействие

При нагревании пентагидрат последовательно отщепляет две молекулы воды, переходя в тригидрат CuSO₄·3H₂O (этот процесс, выветривание, медленно идёт и при более низких температурах ), затем в моногидрат (при 110 °С) CuSO₄·H₂O, и выше 258 °C образуется безводная соль.

Выше 650 °C становится интенсивным пиролиз безводного сульфата по реакции:

2CuSO4→ot2CuO+2SO2+O2{\displaystyle {\mathsf {2CuSO_{4}{\xrightarrow{^{o}t}}2CuO+2SO_{2}+O_{2}}}}

Растворимость

Растворимость сульфата меди(II) по мере роста температуры проходит через плоский максимум, в течение которого растворимость соли почти не меняется (в интервале 80—200 °C). (см. рис.)

Как и все соли, образованные ионами слабого основания и сильной кислоты, сульфат меди(II) гидролизуется, (степень гидролиза в 0,01 М растворе при 15 °C составляет 0,05 %) и даёт кислую среду (pH указанного раствора 4,2). Константа диссоциации составляет 5·10−3.

Известные средства

Средства, которые решают вопрос дезинфекции бассейнов, хорошо известны – это хлор и бром. Хлор хорошо справляется со всеми бактериями и микроорганизмами в водоеме, но имеет существенные недостатки – острый запах, может раздражать слизистые и кожные покровы

Добавлять хлор следует осторожно и не превышать дозировку

Бром не имеет неприятного запаха, не раздражает кожу и глаза, и не уступает в эффективности хлору. Однако его стоимость существенно выше.

Однако ни хлор, ни бром не избавят бассейн от зеленого оттенка воды, который придают водоросли.

Для одновременной очистки и дезинфекции водоема используют методы озонирования и ультрафиолетового облучения, однако оборудование, которое применяется для этих способов, дорогое, и позволить его себе могут немногие.

В качестве еще одной меры очистки и дезинфекции водоема применяют активный кислород. Он не имеет неприятного запаха, не воздействует на глаза и кожу, не вредит волосам. Но превышение допустимых доз даже на небольшой процент может привести к серьезным ожогам кожи и слизистых.

Если говорить о средствах очистки, но не дезинфекции воды в бассейне, то обычная перекись водорода хорошо справляется с ликвидацией зеленого оттенка воды и запаха.

Сульфат меди (или медный купорос) также используют для очистки и дезинфекции водоемов. Он удаляет одноклеточные водоросли, которые и придают воде в бассейне зеленый цвет, а также обладает эффектом кратковременного обеззараживания.

Преимущества сульфата меди в очистке бассейна:

• Эффективно убивает водоросли и грибковые образования;
• Помогает устранить «цветение» и помутнение;
• Обладает кратковременным эффектом обеззараживания.

Раствор не убивает бактерии и вирусы;
Важно! Сульфат меди может быть вреден для человека. При превышении допустимой дозы концентрации вещества в воде, при ее попадании в организм человека наступает тяжелое отравление и возможна смерть.

Чтобы избежать таких серьезных последствий, следует строго соблюдать указанную на упаковке дозировку, разводить медный купорос и добавлять его осторожно
Готовить раствор медного купороса рекомендуется в отдельной емкости

Чтобы избежать таких серьезных последствий, следует строго соблюдать указанную на упаковке дозировку, разводить медный купорос и добавлять его осторожно. Готовить раствор медного купороса рекомендуется в отдельной емкости

Примерная схема для подготовки раствора для дезинфекции: сульфат меди, поваренная соль, вода смешиваются в пропорции 3:2:1 (на 1000 л воды 2,7 г соли и 0,9 купороса). Раствор не рекомендуется использовать в детских бассейнах, поскольку дети могут глотать воду.

Альтернативой являются альгициды – специальные химические средства для борьбы с водорослями в бассейне. В их состав входят аммониевые соединения или медь. Как и раствор сульфата меди, альгициды убивают водоросли и устраняют цветение водоема.

Какой бы способ очистки и дезинфекции вы ни выбрали, помните о времени, которое должно пройти после очистки бассейна химическими средствами. Не менее суток после проведения процедур очистки в бассейне купаться категорически нельзя. Предупредите об этом всех членов семьи заранее, ведь от этого зависит их здоровье и благополучие. Купайтесь на здоровье!

Лечение медным купоросом в народной медицине

Народные целители применяют слабый раствор для дезинфекции ран. Мазь, сделанная на основе медной соли серной кислоты, избавляет от грибка ногтей. Смесь доводится до кипения, охлажденной наноситься на поверхность до устранения симптомов. Для приготовления требуется смешать равные части:

• порошка сернокислой меди;

• гусиного жира;
• белой серы.

Для эффективного лечения рака кишечника, желудка, молочной железы, рекомендуют по утрам принимать внутрь по 50 мл раствора. Для приготовления нужно настоять в течение суток щепотку вещества с половиной литра воды. Лечебными свойствами при диабете отличаются ванны, снижающие потребность в инсулине, если их принимать трижды за неделю. Процедуру проводят до 15 раз. Для ее проведения:

• наполнить ванну водой;

• добавить 3 ложки кристаллов сульфата меди;
• полежать 15 минут.

Растворимость

ТаблицаГрафик

Нерастворим в ацетоне, этилацетате, метилацетате, аммиаке, метиламине и бензонитриле.

Применение медного купороса в медицине

Хотя врачи официальной медицины настороженно относятся к применению этого вещества для лечения заболеваний, народные целители практикуют использование и показывают положительные результаты. Они отмечают, что полезные свойства медной соли серной кислоты способствуют выздоровлению при наличии:

• радикулита;

• грибковых заболеваний;
• сахарного диабета;
• гинекологических патологий;
• инфекционных болезней;
• злокачественных опухолей;
• приступов эпилепсии;
• полиартрита.

Антисептик

Применение раствора рекомендуется при гинекологических заболеваниях, вследствие антисептических, прижигающих, противоинфекционных свойств. Можно ли спринцеваться медным купоросом? Лучше перед проведением процедуры посоветоваться с гинекологом

После его разрешения важно соблюдать все пропорции, чтобы не получить побочных эффектов, опасных для жизни

Для спринцевания сначала делают маточный раствор – разводят в литре кипятка столовую ложку чистых кристаллов сульфата меди, приобретенных в аптеке. Состав необходимо отфильтровать. Для приготовления рабочего раствора потребуется:

• взять 0,5 литра теплой кипяченой воды;

• влить столовую ложку маточного состава;
• перемешать;
• вечером провести процедуру спринцевания;
• утром повторить с раствором соды;
• выполнять раз за неделю.

Для прижиганий

Опытные дерматологи отмечают эффект от использования пентагидрата сульфата меди при лечении мокрой экземы. Для этого необходимо приготовить синюю мазь. При ее регулярном нанесении происходит прижигание болезненных язвочек. Через два дня они из синих становятся коричневыми и отваливаются. Для изготовления состава потребуется:

• измельчить голубые кристаллы пентагидрата сульфата меди;

• просеять их через 3 слоя марли;
• смешать равные части с чистым вазелином;
• легонько расчесать небольшой участок кожи;
• нанести мазь;
• втереть;
• постепенно обработать всю поверхность.

При отравлении

Долгие годы существовала практика применения медного купороса при появлении признаков отравлении в качестве средства, вызывающего рвоту. Поскольку даже небольшое нарушение концентрации раствора может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, современные медики отказались от такого метода лечения. Однако Всемирная организация здравоохранения в своей анатомической терапевтической системе классификации считает это вещество антидотом.

Шаги

Метод 1 из 3:

Приготовление раствора сульфата меди

1. 1

   Соберите все необходимое. Разместите все материалы и инструменты в одном месте, чтобы вам не пришлось прерываться во время работы в поисках чего-то недостающего. Вам понадобится следующее:
   X
   Источник информации

   • Оксид меди
   • Серная кислота
   • Защитные очки
   • Стеклянный химический стакан
   • Коническая колба
   • Лопаточка
   • Стеклянная палочка для перемешивания
   • Чашка для выпаривания
   • Бунзеновская горелка
   • Тренога
   • Фильтровальная бумага
   • Фильтровальная воронка

2. 2

   Приготовьте рабочее место. Поставьте стеклянный химический стакан на треногу над бунзеновской горелкой. Наденьте защитные очки.
   X
   Источник информации

3. 3

   Налейте в стеклянный стакан серную кислоту. Разогрейте ее, не доводя до кипения.
   X
   Источник информации

4. 4

   Добавьте в кислоту немного оксида меди. Используйте для этого лопатку, чтобы не обжечься.
   X
   Источник информации

5. 5

   Слегка размешайте жидкость стеклянной палочкой. Не следует перемешивать кислоту слишком сильно, иначе она может брызнуть вам на кожу. Перемешивайте ее в течение примерно 30 секунд каждый раз после добавления очередной порции оксида меди.
   X
   Источник информации

6. 6

   Продолжайте подогревать раствор после того, как добавите в него весь оксид меди. Это необходимо для протекания химической реакции. Может потребоваться от 1 до 2 минут. При этом раствор помутнеет и в нем появится черный порошок.
   X
   Источник информации

7. 7

   Выключите горелку. С помощью лакмусовой бумаги можно убедиться в том, что в растворе не осталось кислоты. Если кислота осталась, после фильтрования раствора появятся ее пары.
   X
   Источник информации

8. 8

   Отставьте стакан с раствором в сторону. Дайте раствору остыть, пока вы готовитесь к процессу фильтрования.
   X
   Источник информации

Метод 2 из 3:

Фильтрование раствора сульфата меди

1

Вставьте фильтровальную воронку в горлышко конической колбы. Положите в воронку фильтровальную бумагу.
X
Источник информации

Полиэтиленовые фильтровальные воронки дешевле и безопаснее, чем стеклянные. Диаметр воронки не должен быть слишком большим, иначе вся конструкция будет неустойчивой.
X
Источник информации

2

Проверьте, можно ли безопасно поднять стакан над воронкой

Если раствор еще не остыл, подождите еще немного до тех пор, пока сможете надежно удерживать стакан.
X
Источник информации

3

Встряхните раствор, осторожно совершая стаканом круговые движения. После этого аккуратно перелейте жидкость в фильтровальную воронку.
X
Источник информации

4

Подождите, пока раствор просочится сквозь фильтровальную бумагу

В результате в колбе должна оказаться прозрачная синяя жидкость. Если жидкость будет мутной и с черной взвесью, повторяйте процесс фильтрования до тех пор, пока она не очистится.
X
Источник информации

Метод 3 из 3:

Выращивание кристаллов сульфата меди

1. 1

   Сполосните стакан. Он понадобится вам для выращивания кристаллов. Стакан должен быть чистым, чтобы не загрязнить отфильтрованный раствор.

2. 2

   Залейте прозрачный синий раствор в стакан. Будьте при этом осторожны и не обожгитесь, поскольку раствор может быть еще горячим.

3. 3

   Поставьте стакан в теплое место на неделю или более долгий срок. По мере испарения воды в нем начнут образовываться кристаллы.
   X
   Источник информации

   • Процесс испарения лишней воды может растянуться на несколько недель, в зависимости от того, насколько тепло в месте хранения стакана. После испарения воды в стакане вырастут красивые кристаллы.
     X
     Источник информации

   • Можно также разогреть раствор на бунзеновской горелке и подождать, пока испарится половина или две трети воды. После этого дайте раствору остыть. Этот метод, скорее всего, приведет к образованию кристаллов неправильной формы.
     X
     Источник информации

Предупреждения

Учтите, что сульфат меди является токсичным. Его нельзя глотать

Действуйте осторожно и всегда мойте руки после того, как прикасались к сульфату меди.

• Оксид меди
• Серная кислота
• Защитные очки
• Стеклянный химический стакан
• Коническая колба
• Лопаточка
• Стеклянная палочка для перемешивания
• Чашка для выпаривания
• Бунзеновская горелка
• Тренога
• Фильтровальная бумага
• Фильтровальная воронка

Упаковывание и применение

Сульфат меди, согласно общепринятым стандартам, упаковывается в специальные мешки. Их создают из полипропилена или бумаги, состоящей из нескольких слоев. Внутри подобной тары обязательно имеется вставка из полиэтилена. При использовании не в пищевой промышленности фасуется во флаконы или банки, изготовленные из пластика. Реже встречается в пакетах из фольги или полиэтилена.

В современном обществе применение пищевой добавки Е519 запрещается законодательством некоторых стран, в том числе и Российской Федерацией. Процедура исключения была проведена в 2010 году, когда некоторые независимые исследования указали на вред для человеческого организма. Также запрещено использование в Норвегии, некоторых странах Европейского союза, Великобритании и государствах ЕАЭС. До сих пор разрешается применение в Японии, частично – в Украине. Сведения о сульфате меди в Соединенных Штатах Америки отсутствуют.

Пошаговая инструкция по выращиванию

1. Подбор сорта.

   В зависимости от почвы и потребностей подбираются сорта.

2. Подготовка участка для посадки.

   Теплое солнечное место хорошо разрыхлить. Бедную на минералы почву удобрить по осени.

   • Лучшие предшественники: томаты, перцы, огурцы, тыква, кабачок, зелень, бобовые, зерновые, лук, чеснок.
   • Худшие – картофель, капуста, редька, морковь, сельдерей, мангольд, кормовая, сахарная, столовая свекла.
3. Обработка семян.

   Замочить их в воде комнатной температуры на несколько часов. Затем выбросить всплывшие. Слив воду, завернуть в марлю и погрузить в раствор Эпина, Циркона или др. на время от 0,5 до 4 часов. После раствора дать семенам полежать в теплом месте 12-24 часа, чтобы они набухли и проклюнулись. Теперь можно приступать к посадке.

4. Посадка свеклы в открытый грунт.

   Семена необходимо поместить в теплый грунт на глубину 2 см на промежутке 4-10 см друг от друга и засыпать землей.

   Расстояние между рядами для мелких плодов – 10-15 см, для крупных – 20-30 см. Норма высева составляет примерно 8-12 кг семян на 1 га.

5. Уход за свеклой.

   Орошать культуру требуется умеренно. Можно использовать мульчирование (опилки, солома, перегной), что снизит количество полива, рыхления и сорняков.

   Прореживать в 2 этапа: 1 после появления на растении 2 настоящих листа; и 2 при достижении корня в диаметре 1,5-2 см. При этом расстояние между корнями в первый раз оставляют до 5 см, во второй – на требуемое расстояние для выбранного сорта.

   На бедной почве культура требует небольшой подкормки (настой коровяка или куриного помета), рекомендуют также несколько раз использовать комплексное удобрение (калий, бор, медь, молибден). При правильном уходе урожайность столовой свеклы в России составляет примерно 40-50 тонн на 1 га, кормовой и сахарной – 900-1100 ц на 1 га.

Если вы выращиваете свеклу в промышленных масштабах, то вам пригодится наша статья с обзором видов свеклоуборочных комбайнов и об особенностях посадки корнеплода.

Вред медного купороса

Необходимо соблюдать осторожность при использовании химического средства в домашних и огородных условиях. Во время работы с купоросом рядом не должны находиться дети и животные, требуется соблюдение инструкции по технике безопасности

При попадании вещества в организм необходимо срочное обращение к врачу. Промывание желудка может усугубить положение. Если препарат попал внутрь:

• при вдыхании – происходит ожог слизистой легких;

• во время проглатывания – возникает раздражение желудочно-кишечного тракта;
• при поражении глаз – ожоги поверхности глазного яблока.

Особую опасность для жизни представляет попадание сульфата меди в кровь. Как результат токсического действия происходит:

• разрушение мембраны эритроцитов;

• негативное воздействие измененной крови на клетки нервной системы, легких;
• накапливание вещества в почках, печени, что нарушает их нормальное функционирование;
• отравление организма, при больших дозах заканчивающееся летальным исходом.