Применение медного купороса
Среди всех химических соединений, которые используются в каждом доме, наиболее популярным является медный купорос. Это кристаллогидрат сульфата меди, который имеет широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве. В этой статье мы рассмотрим, что такое медный купорос, как его применять в различных целях и как его можно приготовить дома.
Медный купорос состоит из 5-водного сульфата 2-валентной меди CuSO4х5H2O. Это голубой или синий кристаллический порошок, который продается в пакетах или флаконах весом от 50 до 100 грамм.
Промышленное производство медного купороса осуществляется несколькими способами:
- растворение меди и медных отходов в разбавленной серной кислоте при продувании воздуха;
- растворение оксида меди в серной кислоте;
- сульфатизирующий обжиг сульфидов меди;
- получение в качестве побочного продукта при электролитическом рафинировании меди.
Медный купорос можно приготовить и дома, растворив медный порошок в концентрированной серной кислоте при повышенной температуре. Однако, следует помнить, что температура не должна превышать 60 градусов Цельсия, чтобы избежать образования побочных продуктов.
Попытки с кристаллами
В прошлом году я решил провести эксперимент с перекристаллизацией медного купороса. Перекристаллизация — это метод очистки вещества, основанный на различии его растворимости в растворителе при разных температурах. Я решил попробовать этот метод на медном купоросе.
Алгоритм прост: растворить соль в теплой воде до насыщения, дождаться осадка на дне, подвесить кристалл на нитке и дать ему расти. Периодически добавлять соль и подогревать раствор. Я провел несколько экспериментов и получил красивые кристаллы медного купороса.
Химия — это здорово, если немного разбираться в ней!
Следующий этап
Пока раствор охлаждается, нужно приготовить «затравку». Это может быть сам медный купорос или другой предмет, например, пуговица или бусина. «Затравку» помещают в банку с пересыщенным раствором сульфата меди. Чтобы «затравка» работала, она должна касаться дна или стенок банки.
После подготовки «затравки» нужно быть терпеливым. Кристаллы медного купороса будут расти, поскольку в растворе присутствуют катионы меди и анионы сульфата.
Когда кристалл достигнет нужного размера, его можно извлечь из раствора и обработать, чтобы он выглядел еще лучше.
Практическая часть
Опыт № 1
Цель: определить, из какого насыщенного раствора можно быстрее вырастить кристаллы.
Раствор 1: растворяю медный купорос в теплой воде до насыщения. Для этого беру 71,2 г медного купороса на 200 мл воды. Раствор оставляю на сутки, время от времени перемешивая. Затем фильтрую раствор и получаю избыток соли.
Раствор 2: растворяю медный купорос в горячей воде до насыщения. Раствор оставляю остывать, что приводит к образованию мелких кристаллов.
Раствор 3: насыпаю медный купорос в банку с кипятком и оставляю на всю ночь. В результате получаю красивые кристаллы медного купороса.
Вывод: лучшая затравка для роста кристаллов получается из раствора 3, приготовленного на основе медного купороса.
Химические свойства
Электролитическая диссоциация
Медный купорос хорошо растворяется в воде и является сильным электролитом. В растворе сульфата меди (II) он диссоциирует на ионы меди и сульфата.
Сульфат меди (II) может реагировать с щелочами, образуя осадок гидроксида меди (II) голубого цвета.
Сокращенное ионное уравнение:
Cu 2+ + 2OH − → Cu(OH)2 ↓
Сульфат меди (II) также может участвовать в обменных реакциях с другими ионами.
Прочие свойства
Сульфат меди (II) может образовывать комплексные соли с сульфатами щелочных металлов и аммония. Ион меди (II) окрашивает пламя в зеленый цвет.
Покрываем медный орех
Берем мягкий карандаш и раскрашиваем орех. Можно также использовать графитовый спрей для этой цели. Затем сверлом делаем отверстие под «веточку» и закрываем его медной проволокой. Засыпаем орех графитовым порошком и подключаем проволоку к источнику питания. Медь начнет покрывать орех, и через несколько часов он будет покрыт равномерным слоем меди.
Правила безопасности
- Растворять медный купорос в стеклянной, эмалированной или пластмассовой таре, избегая металлических емкостей.
- Не готовить раствор купороса на кухне или рядом с пищевыми продуктами.
- Использовать перчатки и защитную маску при приготовлении раствора.
- Избегать попадания раствора в глаза и принимать его внутрь.
- При опрыскивании деревьев не должно быть рядом детей, животных или людей.
- При попадании раствора в глаза промыть их чистой водой.
Медный купорос также может использоваться для приготовления бордосской жидкости, которая эффективна против грибковых заболеваний растений. Для этого необходимо смешать медный купорос с гашеной известью и водой.