Kupfer(II)sulfat

Kupfer(II)sulfat
IUPAC-Name	Kupfer(II) Sulfat Pentahydrat
Andere Namen	Kupfer(II)sulfat Kupfer(II)sulfat Kupfersulfat Blaues Vitriol Blaustein Chalkanthit
Kennungen
CAS-Nummer	7758-98-7
EINECS-Nummer	231-847-6
RTECS-Nummer	GL8800000
Eigenschaften
Summenformel	CuSO4-5H2O (Pentahydrat) CuSO4 (wasserfrei)
Molmasse	249.685 g/mol (Pentahydrat) 159.609 g/mol (wasserfrei)
Erscheinungsbild	blauer kristalliner Feststoff (Pentahydrat) graues-weißes Pulver (wasserfrei)
Schmelzpunkt	110 °C (- 4H2O) 150 °C (423 K) (- 5H2O) 650 °C zersetzt.
Löslichkeit in Wasser	31.6 g/100 ml (0 °C)
Struktur
Kristallstruktur	Triklin
Koordinations geometrie	Oktaedrisch
Thermochemie
Standardmolare Entropie So298	109.05 J.K-1.mol-1
Gefahren
EU-Einstufung	Schädlich (Xn) Gefährlich für die Umwelt (N)
NFPA 704	0 2 0
Flammpunkt	nicht brennbar
Verwandte Verbindungen
Andere Kationen	Nickel(II)sulfat Zinksulfat
Sofern nicht anders angegeben, werden die Daten für Materialien in ihrem Standardzustand (bei 25 °C, 100 kPa) Infobox Disclaimer und Referenzen

Kupfer(II)sulfat ist die chemische Verbindung mit der Formel CuSO4. Dieses Salz liegt in einer Reihe von Verbindungen vor, die sich durch ihren Hydratationsgrad unterscheiden. Die wasserfreie Form ist ein blassgrünes oder grauweißes Pulver, während das Pentahydrat, das am häufigsten vorkommende Salz, hellblau ist. Dieses hydratisierte Kupfersulfat kommt in der Natur als Mineral namens Chalkanthit vor. Archaische Bezeichnungen für Kupfer(II)-sulfat sind „blaues Vitriol“ und „Blaustein“.

• 1 Herstellung
• 2 Verwendungen
  • 2.1 Als Herbizid, Fungizid, Pestizid
  • 2.2 Analytisches Reagenz
  • 2.3 Organische Synthese
  • 2.4 Chemieunterricht
  • 2.5 Andere Verwendungen
• 3 Referenzen

Herstellung

Da es im Handel erhältlich ist, wird Kupfersulfat normalerweise gekauft und nicht im Labor hergestellt. Es kann durch Einwirkung von Schwefelsäure auf eine Vielzahl von Kupfer(II)-Verbindungen, z. B. Kupfer(II)-oxid, hergestellt werden. Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat zersetzt sich vor dem Schmelzen und verliert bei 110 °C vier und bei 150 °C alle fünf Wassermoleküle. Bei 650 °C zersetzt sich Kupfer(II)-sulfat in Kupfer(II)-oxid (CuO) und Schwefeltrioxid (SO3). Beim Erhitzen in einer offenen Flamme werden die Kristalle dehydriert und färben sich grau-weiß.

Verwendung

Als Herbizid, Fungizid, Pestizid

Kupfersulfat-Pentahydrat ist ein Fungizid. Mit Kalk gemischt wird es als Bordeaux-Mischung bezeichnet, um den Pilzbefall an Trauben, Melonen und anderen Beeren zu bekämpfen; eine andere Anwendung ist Cheshunt compound, eine Mischung aus Kupfersulfat und Ammoniumcarbonat, die im Gartenbau verwendet wird, um das Austrocknen von Setzlingen zu verhindern. Als Herbizid wird es nicht in der Landwirtschaft eingesetzt, sondern zur Bekämpfung von invasiven exotischen Wasserpflanzen und den Wurzeln anderer invasiver Pflanzen in der Nähe von Wasserleitungen. Eine verdünnte Kupfersulfatlösung wird zur Behandlung verschiedener parasitärer Infektionen bei Aquarienfischen und zur Entfernung von Schnecken aus Aquarien verwendet. Da die Kupferionen jedoch auch für die Fische hochgiftig sind, muss bei der Dosierung vorsichtig vorgegangen werden. Die meisten Algenarten können mit sehr niedrigen Kupfersulfatkonzentrationen bekämpft werden. Kupfersulfat hemmt das Wachstum von Bakterien wie E. coli.

Analytisches Reagenz

In mehreren chemischen Tests wird Kupfersulfat verwendet. Es wird in Fehlingscher Lösung und Benedictscher Lösung verwendet, um auf reduzierende Zucker zu testen, die das lösliche blaue Kupfer(II)-sulfat zu unlöslichem roten Kupfer(I)-oxid reduzieren. Kupfer(II)-sulfat wird auch im Biuret-Reagenz zum Nachweis von Proteinen verwendet.

Kupfersulfat wird auch zur Untersuchung von Blut auf Anämie verwendet. Das Blut wird getestet, indem es in eine Kupfersulfatlösung mit bekanntem spezifischem Gewicht getropft wird – Blut, das genügend Hämoglobin enthält, sinkt aufgrund seiner Dichte schnell, während Blut, das kein Hämoglobin enthält, schwimmt oder langsam sinkt.

Im Flammentest geben seine Kupferionen ein tief blaugrünes Licht ab, viel blauer als der Flammentest für Barium.

Organische Synthese

Kupfersulfat wird in der organischen Synthese verwendet. Das wasserfreie Salz katalysiert die Transacetalisierung in der organischen Synthese. Das hydratisierte Salz reagiert mit Kaliumpermanganat zu einem Oxidationsmittel für die Umwandlung primärer Alkohole.

Chemieunterricht

Kupfersulfat ist eine häufig verwendete Chemikalie in den Chemiesets für Kinder und wird häufig für die Kristallzüchtung in Schulen und für Kupferbeschichtungsexperimente verwendet. Aufgrund seiner Giftigkeit ist es für Kleinkinder nicht zu empfehlen. Kupfersulfat wird häufig zur Demonstration einer exothermen Reaktion verwendet, bei der Stahlwolle oder ein Magnesiumband in eine wässrige CuSO4-Lösung getaucht wird. Es wird in Schulchemiekursen verwendet, um das Prinzip der Mineralhydratisierung zu demonstrieren. Die Pentahydratform, die blau ist, wird erhitzt, wodurch das Kupfersulfat in die wasserfreie Form übergeht, die weiß ist, während das Wasser, das in der Pentahydratform vorhanden war, verdampft. Wenn dann Wasser zu der wasserfreien Verbindung hinzugefügt wird, verwandelt sie sich wieder in die Pentahydratform und erhält ihre blaue Farbe zurück.

In einem Beispiel für eine „Einzelmetallersatzreaktion“ wird Eisen in eine Kupfersulfatlösung getaucht. Beim Stehenbleiben löst sich das Eisen und Kupfer fällt aus.

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Das Kupfer kann auch galvanisch mit dem Eisen verbunden werden.

Andere Verwendungen

Andere Verwendungen sind Haarfärbemittel, Färben von Glas, Verarbeitung von Leder und Textilien, ein Bestandteil von Babymilch und in der Pyrotechnik als grüner Farbstoff.

1. ^ Copper(II) sulfate MSDS. Oxford University. Abgerufen am 2007-12-31.
2. ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. Inorganic Chemistry Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
3. ^ Verwendungen von Kupferverbindungen: Copper Sulphate’s Role in Agriculture. Copper.org. Abgerufen am 2007-12-31.
4. ^ All About Copper Sulfate. National Fish Pharmaceuticals. Abgerufen am 2007-12-31.
5. ^ Barbara H. Estridge, Anna P. Reynolds, Norma J. Walters (2000). Basic Medical Laboratory Techniques. Thomson Delmar Learning, 166. ISBN 0766812065.
6. ^ Hoffman, R. V. „Copper(II) Sulfate“ Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2001 John Wiley & Sons. DOI: 10.1002/047084289X.rc247
7. ^ Hulce, M. Mallomo, J. P.; Frye, L. L.; Kogan, T. P.; Posner, G. H. (1990). „(S)-( + )-2-(p-Toluolsulfinyl)-2-Cyclopentanon: Precursor for Enantioselective Synthesis of 3-Substituted Cyclopentanones“. Org. Synth.; Coll. Vol. 7: 495.
8. ^ Jefford, C. W.; Li, Y.; Wang, Y.. „A Selective, Heterogeneous Oxidation using a Mixture of Potassium Permanganate and Cupric Sulfate: (3aS,7aR)-Hexahydro-(3S,6R)-Dimethyl-2(3H)-Benzofuranon“. Org. Synth.; Coll. Vol. 9: 462.
9. ^ Uses of Copper Compounds: Table A – Uses of Copper Sulphate. Copper.org. Abgerufen am 2007-12-31.

Antidote (V03AB)

Heparin

Protamin

Nervenmittel

Oxime (Pralidoxime, Obidoxim) – siehe auch Cholinesterase

Sonstiges

Ipecacuanha – Nalorphin – Edetate – Prednisolon/Promethazin – Thiosulfat – Natriumnitrit – Dimercaprol – Naloxon – Ethanol – Methylthioniniumchlorid – Kaliumpermanganat – Physostigmin – Kupfersulfat – Kaliumjodid – Amylnitrit – Acetylcystein – Digoxin Immune Fab – Flumazenil – Methionin – 4-Dimethylaminophenol – Preußisch Blau – Glutathion – Hydroxocobalamin – Fomepizol