Struktura siarczanu miedzi (CUSO4), właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

On siarczan miedzi Jest to związek nieorganiczny utworzony przez elementy miedzi (Cu), siarki i tlenu (O) (O). Jego formuła chemiczna to cuso₄. Miedź znajduje się w stanie utleniania +2, siarka +6, a tlen ma walencję -2.

Jest białą substancją substancji stałej, że gdy jest narażona na wilgotność środowiska, staje się jego niebieskim pentahydratem_{4 •}5h₂ALBO. Białe ciało stałe uzyskuje się przez ogrzewanie niebieskiego w celu wyeliminowania wody.

Siarczan miedzi (cuo₄) bezwodne (bez wody w strukturze krystalicznej). W. Oelen/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0). Źródło: Wikimedia Commons.

Od stuleci jest stosowany jako środek przeciwbakteryjny do leczenia ran u ludzi i zwierząt. Działa również jako grzybobójstwo, jako ściągający, antydiarrot i kontrolujące choroby jelitowe u zwierząt. Jest również stosowany jako środek antyhongos w roślinach.

Jednak niektóre z ich zastosowań zostały przerwane, ponieważ ich nadmiar może być toksyczny zarówno dla ludzi, zwierząt, jak i roślin. Odstęp stężeń, w którym można go zastosować, jest wąski i zależy od gatunku.

Jest stosowany jako katalizator w reakcjach chemicznych i jako rozpuszczalniki wysyłanie. Pozwala na poprawę odporności i elastyczności niektórych polimerów.

Nadmierne ilości tego związku mogą być szkodliwe dla gleb, ponieważ jest toksyczne dla mikroorganizmów, które są korzystne dla roślin.

[TOC]

Struktura

Siarczan miedzi jest tworzony przez jon miedzi (cu²⁺) i jon siarczanu (więc₄^2-).

Siarczan miedzi joniki (II). Autor: Marilú Stea.

Z powodu utraty dwóch elektronów jon miedzi (II) ma następującą konformację elektroniczną:

1s² 2s² 2 p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁹

Można zauważyć, że orbital ma 3d niekompletne (ma 9 elektronów zamiast 10).

Nomenklatura

• Bezwodny siarczan miedzi
• Siarczan miedzi (ii)
• Siarczan miedzi

Nieruchomości

Stan fizyczny

Zielone białe stałe lub kryształowe.

Waga molekularna

159,61 g/mol

Temperatura topnienia

Przy 560 °.

Gęstość

3,60 g/cm³

Rozpuszczalność

22 g/100 g wody w 25 ° C. Nierozpuszczalne w etanolu.

Właściwości chemiczne

Gdy jest poddawany wilgoci powietrza poniżej 30 ° C_{4 •}5h₂ALBO.

Jego wodne roztwory są niebieskie ze względu na utworzenie jonu heksakuocobre (ii) [cu (h (h (h (h₂ALBO)₆]²⁺ który wytwarza takie zabarwienie. W tym jonie dwie cząsteczki wody są dalej od atomu metalicznego niż pozostałe cztery.

Zdeformowana struktura jonu heksaakuocobre (II) [cu (h (h₂ALBO)₆]²⁺. Benjah-BMM27 / Public Domena. Źródło: Wikimedia Commons.

Wynika to z tak zwanego efektu Jahna-Tellera, który przewiduje, że ten typ systemów doświadcza zniekształceń spowodowanych faktem, że Cu²⁺ Ma strukturę elektroniczną, która kończy się w D⁹, to znaczy niekompletna orbital (byłoby to kompletne, gdyby to było D¹⁰).

Może ci służyć: wodorotlenek wapnia (CA (OH) 2): Struktura, właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

Jeśli dodaje się amoniak (NH₃) Rozwiązania te powstają, w których NH₃ Cząsteczki wody są sukcesywnie wypierające. Są one utworzone na przykład z [cu (NH₃) (H₂ALBO)₅]²⁺ Aż [cu (NH₃)₄(H₂ALBO)₂]²⁺.

Kiedy cuso₄ Jest ogrzewany do rozkładu emituje toksyczne gazy i staje się tlenkiem miedzianym.

Uzyskanie

Bezwodny siarczan miedzi można uzyskać przez całkowite odwodnienie związku pentahydratu, który osiąga się przez ogrzewanie go, aż cząsteczki wody odparowują.

Cuso_{4 •}5h₂O + ciepło → cuo₄ + 5 godzin₂Lub ↑

Związek pentahydratu jest niebieski, więc woda cuso jest uzyskiwana podczas utraty wody krystalizacji₄ Biały bezwodny.

Aplikacje

Niektóre z jego zastosowań pokrywają się z zastosowaniem związku pentahydrata. Inne są specyficzne dla substancji bezwodnej.

Jako środek przeciwbakteryjny

Ma potencjał jako środek przeciwdrobnoustrojowy. Był używany od tysięcy lat, nawet w kulturach Ameryki Południowej i Ameryki Środkowej, aby zapobiec infekcji ran przez gazę zaimpregnowaną w roztworze tego związku.

Szacuje się, że w mechanizmie jego aktywności przeciwbakteryjnej jony cu²⁺ Tworzą chelaty z enzymami, które są kluczowe dla funkcji komórkowych bakterii, dezaktywując je. Indukują również tworzenie rodników hydroksylowych OH •, które uszkadzają błony bakterii i ich DNA.

Cuso₄ Może działać przeciwko niektórym patogennym bakteriom. Autor: Gerd Altmann. Źródło: Pixabay.

Ostatnio doniesiono, że CUSO ślady₄ Mogą zwiększyć aktywność przeciwdrobnoustrojową naturalnych produktów bogatych w polifenole, takie jak ekstrakty granatowe i infuzje niektórych rodzajów roślin herbaty.

W aplikacjach weterynaryjnych

Jest stosowany jako antyseptyczny i ściągający dla błon śluzowych oraz do leczenia zewnętrznego zapalenia spojówek i zapalenia ucha środkowego. Służy do wykonywania kąpieli terapeutycznych lub profilaktycznych, aby uniknąć zgnilizny bydła, owce i innych ssaków.

Cuo Wodne roztwory₄ Służą do leczenia otworów bydła. Autorzy: Ingrid und Stefan Melichar. Źródło: Pixabay.

Służy jako środek żrący dla mas martwicy w kończynach bydła, wrzodów zapalenia jamy ustnej i tkanki granulowanej. Ma zastosowanie jako grzybobójstwo w leczeniu barwnika i chorób spowodowanych grzybami skóry.

Jest również stosowany jako Emético (agent do wywołania wymiotów) u świń, psów i kotów; Jako antydiarrotowa ściągająca dla cieląt i kontroli moniliasis jelitowych w drobiu i Turkey Trichomoniasis.

Jako suplement karmy dla zwierząt

Siarczan miedzi był używany jako suplement w bardzo małych ilościach do karmienia bydła, świń i drobiu. Służy do leczenia niedoboru miedzi w przeżuwaczy. W przypadku świń i ptaków jest stosowany jako stymulant wzrostu.

Może ci służyć: chromatogram

Miedź została zidentyfikowana jako niezbędna do biosyntezy hemoglobiny u ssaków, struktura sercowo -naczyniowa, synteza kolagenu kostnego, układów enzymatycznych i reprodukcji.

Jak wspomniano w poprzednim rozdziale, można go również dostarczyć jako leki na kontrolę choroby. Jednak poziomy suplementacji i/lub leków muszą być monitorowane ostrożnie.

Nadmiar siarczanu miedzi w diecie może mieć wpływ na ich dieta nadmiar siarczanu miedzi. Autor: Pexels. Źródło: Pixabay.

Z pewnej ilości, która zależy od każdego gatunku, może zmniejszyć wzrost, utratę apetytu i wagę, uszkodzenie niektórych narządów, a nawet śmierć zwierząt.

Na przykład u kurczaków suplementacja o 0,2% lub więcej zmniejsza spożycie ich żywności z wynikającymi z nich utraty masy ciała, zmniejszoną produkcją jaj i grubością ich skór.

W zastosowaniach rolniczych

W systemach produkcji ekologicznej nie wolno używać syntetycznych fungicydów, akceptowane są tylko produkty miedzi i siarki, takie jak siarczan miedzi.

Na przykład niektóre grzyby atakujące rośliny jabłkowe, takie jak Venturia inaequalis, są wyeliminowane za pomocą tego związku. Uważa się, że prawdopodobnie jony cu²⁺ Są w stanie wejść do zarodników grzybów, denaturalizować białka i zablokować kilka enzymów.

Siarczan miedzi służy do walki z grzybami, które atakują jabłka. Algirdas w Lt.Wikipedia / domena publiczna. Źródło: Wikimedia Commons.

Znaczenie miedzi w roślinach

Element miedzi jest ważny w procesach fizjologicznych roślin, takich jak fotosynteza, oddychanie i obrona przed przeciwutleniaczami. Zarówno niedobór tego elementu, jak i jego nadmiar generują reaktywne gatunki natlenione.

Odstęp stężenia miedzi dla optymalnego wzrostu i rozwoju roślin jest bardzo wąski.

Niekorzystny wpływ na rolnictwo

Gdy ten produkt jest nadmiernie stosowany w działaniach rolniczych, może być fitotoksyczny, powodować przedwczesne rozwój owoców.

Ponadto miedź gromadzi się na ziemi i jest toksyczna wobec mikroorganizmów i dżdżownic. To jest sprzeczne z koncepcją rolnictwa ekologicznego.

Chociaż cuso₄ Jest stosowany w rolnictwie ekologicznym może być szkodliwy dla robaków Ziemi. Autor: Patricia Maine DeGrave. Źródło: Pixabay.

O reakcjach chemicznych

Cuso₄ Bezwodnik służy jako katalizator kilku reakcji związków organicznych karbonyl. Dzięki temu związku reakcje można wykonać w miękkich warunkach.

Przykład reakcji, w której CUSO₄ bezwodne działa jak katalizator. Autor: Marilú Stea.

Doniesiono również, że jego działanie katalityczne pozwala na odwodnienie alkoholi wtórnych, trzeciorzędowych, benzylowych i aliliowych do odpowiednich olefin. Reakcja odbywa się w bardzo prosty sposób.

Może ci służyć: annetol

Czysty alkohol jest ogrzewany razem z cuso₄ bezwodne w temperaturze 100-160 ° C przez czas 0,5-1,5 godziny. Zatem występuje odwodnienie alkoholu i olefiny, czyste destyluje od mieszaniny reakcyjnej.

Odwodnienie alkoholu dla siarczanu miedzi (ii) bezwodnego. Autor: Marilú Stea.

Jako środek odwodniający

Związek ten jest stosowany w laboratoriach chemii jako wysuszony. Służy do odwodnienia płynów organicznych, takich jak rozpuszczalniki. Wchłaniaj wodę tworzącą związek pentahydrate cuo_{4 •}5h₂ALBO.

Kiedy cuso₄ Biała anhydro wchłania woda staje się niebieskim związkiem pentahydratowym₄.5h₂ALBO. Crystal Titan/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0). Źródło: Wikimedia Commons.

Poprawić polimery

Cuso₄ Anhydro zastosowano do poprawy właściwości niektórych polimerów, a jednocześnie umożliwić im recykling.

Na przykład cząstki związku acetonowego zmieszano z gumą akrylonitrylu-butadiena w specjalnym młynie, próbując wytwarzać cząstki cuso₄ Bądź bardzo mały.

Siarczan miedziowy poprawia punkty unii polimerowej tworząc mieszaninę o wysokiej oporności, twardości i zaskakującej elastyczności.

W wycofanych aplikacjach terapeutycznych

W przeszłości stosowano roztwory siarczanu miedzi do mycia żołądka, gdy ktoś doznał zatrucia białego fosforu. Jednak roztwór szybko poruszył się, aby uniknąć zatrucia miedzianego.

Roztwory tego związku zastosowano również wraz z innymi substancjami do miejscowych oparzeń w skórze przez fosfor.

Czasami służyli w niektórych formach żywienia.

Niektóre płyny dla egzemy, impetigo i intertrigo zawierały CUO₄. Roztwory zastosowano jako ściągające w infekcjach oczu. Czasami kryształy nakładano bezpośrednio na oparzenia lub wrzody.

Wszystkie te zastosowania nie są już tworzone z powodu toksyczności, która może indukować nadmiar związku.

Bibliografia

1. LUB.S. National Library of Medicine. (2019). Siarczan miedzi. Odzyskane z Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov.
2. Ołów, d.R. (redaktor) (2003). Podręcznik chemii i fizyki CRC. 85^th CRC Press.
3. Montag, J. i in. (2006). Badanie in vitro na temat Venturia inaequalis. J. Rolnictwo. Żywność Chem. 2006, 54, 893-899. Link odzyskał.Skoczek.com.
4. Holloway, a.C. i in. (2011). Zwiększenie aktywności przeciwdrobnoustrojowej całej i subfrakcjonowanej białej herbaty przez uzależnienie siarczanu miedzi (II) i witaminy C przeciw Staphylococcus aureus; Do podejścia mechanistycznego. BMC uzupełnia altern Med 11, 115 (2011). Pobrano z BMCPLEMENTEDTHERAPIES.Biomedcentral.com.
5. Sanz, a. i in. (2018). Mechanizm pobierania miedzi Thalian Arabidopsis Transportery COPT High -Copt. Protoplasma 256, 161-170 (2019). Link odzyskał.Skoczek.com.
6. Griminger, str. (1977). Wpływ siarczanu miedzi na produkcję jaj i grubość skorupy. Poultry Science 56: 359-351, 1977. Odzyskane z akademickiego.OUP.com.
7. Hanzlik, r.P. I Leinwetter, m. (1978). Reakcja epoksydów i związków karbonylowych katalizowanych przez bezwodny siarczan miedzi. J. Org. Chem., Tom.43, nie.3, 1978. Odzyskane z pubów.ACS.org.
8. Okonkwo, a.C. i in. (1979). Wymagania miedzi w przypadku diety oczyszczonej dla niemowląt świni. The Journal of Nutrition, tom 109, wydanie 6, czerwiec 1979, strony 939-948. Odzyskane z akademickiego.OUP.com.
9. Hoffman, r.V. i in. (1979). Bezwodna miedź (ii) siarczan: efektywność. J. Org. Chem., 1980, 45, 917-919. Odzyskane z pubów.ACS.org.
10. Shao, c. i in. (2018). Poprawa wytrzymałości na rozciąganie kompozytów gumy akrylonitrylu-butadienu/bezwodnego siarczanu miedzianego przygotowywane przez koordynację sieciowanie. Polim. Byk. 76, 1435-1452 (2019). Link odzyskał.Skoczek.com.
11. Betts, j.W. i in. (2018). Nowe przeciwbakteryjne: alternatywy dla tradycyjnych antybiotyków. Miedź. W postępach w fizjologii drobnoustrojów. Odzyskane z naukowym.com
12. Bawełna, f. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
13. Witryny Google. Wykonaj bezwodny siarczan miedzi. W paradoksie chemia domowa. Odzyskane z witryn.Google.com.