硫酸铜

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硫酸铜
IUPAC名
Copper(II) sulfate pentahydrate
五水合硫酸铜
别名 硫酸铜,蓝矾,胆矾
识别
CAS号 7758-98-7
EINECS 231-847-6
RTECS GL8800000
性质
化学式 CuSO4·5H2O(五水)
CuSO4(无水)
摩尔质量 (五水)249.684 g/mol
(無水)159.608 g·mol⁻¹
外观 蓝色结晶固体(五水)
灰白色粉末(無水)
密度 3.603 g/cm3(固)
熔点 110 °C (− 4H2O)
200 °C (473 K) (− 5H2O)
分解溫度560 °C
溶解性 31.6 g/100 ml (0 °C,大块晶体必须粉碎后才能溶解)
结构
晶体结构 三斜晶系
配位几何 八面體
热力学
ΔfHmo298K -769.98 kJ/mol
So298K 109.05 J.K−1.mol−1
危险性
警示术语 R:R22, R50/53
安全术语 S:S2, S22, S60, S61
欧盟分类 有害(Xn)
对环境有害(N)
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
2
0
 
闪点 不可燃
LD50 300 mg/kg (大鼠,口服)
87 mg/kg (小鼠,口服)
470 mg/kg (哺乳动物,口服)
相关物质
相关化学品 硫酸亚铜
硫酸镍
硫酸锌
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

硫酸铜,化学式CuSO4,無水為白色粉末,含水为藍色粉末,或因不纯而呈淡灰绿色,是可溶性盐。硫酸铜味苦而涩。硫酸铜常见的形态为其结晶体,一水合硫酸四水合铜([Cu(H2O)4]SO4·H2O,五水合硫酸铜),为蓝色固体。其水溶液因水合铜离子的缘故而呈现出蓝色,故在实验室里无水硫酸铜常被用于检验水的存在。在现实生产生活中,硫酸铜常用于炼制精,與熟石灰混合可製农药波尔多液。硫酸铜属于重金属有毒,成人致死剂量0.9g/kg。若误食,应立即大量食用或飲用牛奶、鸡蛋清等富含蛋白质食品,或者使用EDTA钙钠盐解毒。

白色無水硫酸銅粉末滴入水後呈藍色

硫酸銅亦是礦石中藥材藍礬的主要成份。[1][2]

制备[编辑]

用铜电极电解硫酸制备硫酸铜

硫酸铜可以直接购买,一般不在实验室里制备。可以用硫酸氧化铜反应制得。亦可用铜电极电解硫酸制得。如果用电紧张,可以用浓硫酸和铜共热制取:

Cu + 2H2SO4(l) \to CuSO4 +SO2 + 2H2O

用途[编辑]

硫酸铜可以用于杀灭真菌。与石灰水混合后生成波尔多液,用于控制柠檬、葡萄等作物上的真菌。[3] 稀溶液用于水族馆中灭菌[4] 以及除去蜗牛。由于铜离子对鱼有毒,用量必须严格控制。大多数真菌只需非常低浓度的硫酸铜就可被杀灭。此外,硫酸铜也可用来控制大肠杆菌

分析试剂[编辑]

几种化学分析都需用到硫酸铜。它用于斐林试剂班氏试剂中检验还原糖。在反应中,二价铜离子被还原成一价的不溶红色沉淀氧化亚铜。硫酸铜还可用于双缩脲试剂中用来检测蛋白质

白色的无水硫酸铜粉末

硫酸铜可用于检验贫血。将血样滴入硫酸铜溶液中,若血样中含足够血红蛋白,血样会快速下沉;若血红蛋白含量不够,血样会悬浮在溶液中。[5]

焰色反应中硫酸铜显蓝绿色,比离子的颜色蓝得多。

有机合成[编辑]

硫酸铜可以用于有机合成。[6] 无水盐用于催化转缩醛反应[7] 五水盐与高锰酸钾反应生成一种氧化剂,用于伯醇的转换。[8]

化学教育[编辑]

硫酸铜通常被包含在儿童的化学实验试剂中,用于晶体的生成试验和电镀铜实验。因为它的毒性,不建议幼儿使用。硫酸铜常用于演示放热反应,演示时将镁条插入硫酸铜溶液中。硫酸铜还可以用来演示晶体失水风化和得到结晶水的过程。[9] 在初中实验考试中,利用硫酸铜与铁发生的置换反应验证质量守恒定律。

藥用[编辑]

硫酸銅亦可以用作催吐劑[10],現在則認為這樣用毒性太大[11]。但其仍是世界衛生組織ATC代码_(V03)列出的一種解毒劑[12]

注释[编辑]

  1. ^ Copper(II) sulfate MSDS. Oxford University. [2007-12-31]. 
  2. ^ 硫酸铜字典-Guidechem.com(英文)
  3. ^ Uses of Copper Compounds: Copper Sulfate's Role in Agriculture. Copper.org. [2007-12-31]. 
  4. ^ All About Copper Sulfate. National Fish Pharmaceuticals. [2007-12-31]. 
  5. ^ Barbara H. Estridge, Anna P. Reynolds, Norma J. Walters. Basic Medical Laboratory Techniques. Thomson Delmar Learning. 2000: 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-Toluenesulfinyl)-2-Cyclopentanone: 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)-Benzofuranone". Org. Synth.; Coll. Vol. 9: 462. 
  9. ^ http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:Jj02FqBkPCAJ:www.freepatentsonline.com/4315915.html+Blue+copperas&hl=en&ct=clnk&cd=3&gl=uk
  10. ^ Holtzmann NA, Haslam RH. Elevation of serum copper following copper sulfate as an emetic. Pediatrics. 1968.July, 42 (1): 189–93. PMID 4385403. 
  11. ^ Olson, Kent C. Poisoning & drug overdose. New York: Lange Medical Mooks/McGraw-Hill. 2004. 175. ISBN 0-8385-8172-2. 
  12. ^ V03AB20