硫酸銅

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硫酸銅
IUPAC名
Copper(II) sulfate pentahydrate
五水合硫酸銅
別名 硫酸銅,藍礬,膽礬
識別
CAS號 7758-98-7
EINECS 231-847-6
RTECS GL8800000
性質
化學式 CuSO4·5H2O(五水)
CuSO4(無水)
摩爾質量 (五水)249.684 g/mol
(無水)159.608 g·mol⁻¹
外觀 藍色結晶固體(五水)
灰白色粉末(無水)
密度 3.603 g/cm3(固)
熔點 110 °C (− 4H2O)
200 °C (473 K) (− 5H2O)
分解溫度560 °C
溶解性 31.6 g/100 ml (0 °C,大塊晶體必須粉碎後才能溶解)
結構
晶體結構 三斜晶系
配位幾何 八面體
熱力學
ΔfHmo298K -769.98 kJ/mol
So298K 109.05 J.K−1.mol−1
危險性
警示術語 R:R22, R50/53
安全術語 S:S2, S22, S60, S61
歐盟分類 有害(Xn)
對環境有害(N)
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
2
0
 
閃點 不可燃
LD50 300 mg/kg (大鼠,口服)
87 mg/kg (小鼠,口服)
470 mg/kg (哺乳動物,口服)
相關物質
相關化學品 硫酸亞銅
硫酸鎳
硫酸鋅
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

硫酸銅,化學式CuSO4,無水為白色粉末,含水為藍色粉末,或因不純而呈淡灰綠色,是可溶性鹽。硫酸銅味苦而澀。硫酸銅常見的形態為其結晶體,一水合硫酸四水合銅([Cu(H2O)4]SO4·H2O,五水合硫酸銅),為藍色固體。其水溶液因水合銅離子的緣故而呈現出藍色,故在實驗室里無水硫酸銅常被用於檢驗水的存在。在現實生產生活中,硫酸銅常用於煉製精,與熟石灰混合可製農藥波爾多液。硫酸銅屬於重金屬有毒,成人致死劑量0.9g/kg。若誤食,應立即大量食用或飲用牛奶、雞蛋清等富含蛋白質食品,或者使用EDTA鈣鈉鹽解毒。

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]

製備[編輯]

用銅電極電解硫酸製備硫酸銅

硫酸銅可以直接購買,一般不在實驗室里製備。可以用硫酸氧化銅反應製得。亦可用銅電極電解硫酸製得。如果用電緊張,可以用濃硫酸和銅共熱製取:

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

用途[編輯]

硫酸銅可以用於殺滅真菌。與石灰水混合後生成波爾多液,用於控制檸檬、葡萄等作物上的真菌。[3] 稀溶液用於水族館中滅菌[4] 以及除去蝸牛。由於銅離子對魚有毒,用量必須嚴格控制。大多數真菌只需非常低濃度的硫酸銅就可被殺滅。此外,硫酸銅也可用來控制大腸桿菌

分析試劑[編輯]

幾種化學分析都需用到硫酸銅。它用於斐林試劑班氏試劑中檢驗還原糖。在反應中,二價銅離子被還原成一價的不溶紅色沉澱氧化亞銅。硫酸銅還可用於雙縮脲試劑中用來檢測蛋白質

白色的無水硫酸銅粉末

硫酸銅可用於檢驗貧血。將血樣滴入硫酸銅溶液中,若血樣中含足夠血紅蛋白,血樣會快速下沉;若血紅蛋白含量不夠,血樣會懸浮在溶液中。[5]

焰色反應中硫酸銅顯藍綠色,比離子的顏色藍得多。

有機合成[編輯]

硫酸銅可以用於有機合成。[6] 無水鹽用於催化轉縮醛反應[7] 五水鹽與高錳酸鉀反應生成一種氧化劑,用於伯醇的轉換。[8]

化學教育[編輯]

硫酸銅通常被包含在兒童的化學實驗試劑中,用於晶體的生成試驗和電鍍銅實驗。因為它的毒性,不建議幼兒使用。硫酸銅常用於演示放熱反應,演示時將鎂條插入硫酸銅溶液中。硫酸銅還可以用來演示晶體失水風化和得到結晶水的過程。[9] 在初中實驗考試中,利用硫酸銅與鐵發生的置換反應驗證質量守恆定律。

藥用[編輯]

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代碼_(V03)列出的一種解毒劑[12]

注釋[編輯]

  1. ^ Copper(II) sulfate MSDS. Oxford University. [2007-12-31]. 
  2. ^ 硫酸銅字典-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. 2004175: . ISBN 0-8385-8172-2. 
  12. ^ V03AB20