Sulfat de cupru

Sulfatul de cupru, cunoscut și sub numele de piatră vânătă, este o sare a cuprului cu acidul sulfuric, cu formula chimică CuSO₄.

Sulfat de cupru
Aspect
Strucutră
Denumiri
Alte denumiri	Piatră vânătă, sare bordeleză, sulfat cupric, vitriol albastru/piatră albastră (pentahidrat), bonatit (trihidrat), boothit (heptahidrat), calcantit (pentahidrat), calcoyanit (mineral)
Identificare
SMILES [O-]S(=O)(=O)[O-].[Cu+2][1]
Număr CAS	7758-98-7/7758-99-8
PubChem CID	24462
Informații generale
Formulă chimică	CuSO4
Aspect	sare albastră (hidratat) sau albă (anhidru)
Masă molară	159.62 g/mol (anhidru);249.70 g/mol (pentahidrat)
Proprietăți
Densitate	3.603 g/cm3 (anhidru);2.284 g/cm3 (pentahidrat)
Starea de agregare	solid
Punct de topire	110 °C (·4H2O);150 °C (423 K) (·5H2O);< 650 °C descomp.
Punct de fierbere	?
Solubilitate	423 g/l(20 °C)
Anion	Cupru
Cation	Sulfat
Duritate (Scara Mohs)	3
Sunt folosite unitățile SI și condițiile de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.
Modifică date / text

Obținere

Sulfatul de cupru (II) se obține în urma reacției oxidului de cupru sau a cuprului cu acidul sulfuric. Iată ecuația reacției chimice:
${\displaystyle \mathrm {CuO+H_{2}SO_{4}\rightarrow CuSO_{4}+H_{2}O} }$
${\displaystyle \mathrm {Cu+2H_{2}SO_{4}\rightarrow CuSO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O} }$

În industrie se obține prin tratarea cuprului cu acid sulfuric diluat în prezență de aer. E o metodă mai avantajoasă pentru că se face economie de acid sulfuric.

Purificarea sulfatului de cupru - separarea de impuritățile izomorfe

Sulfat de cupru cristalizat

Sulfatul de cupru obținut experimental sau cel comercial este impurificat izomorf cu FeSO₄. Reactivul CuSO₄·5H₂O de puritate analitică (p.a.) nu conține Fe²⁺.

Purificarea substanțelor impurificate izomorf nu se mai poate face doar printr-o simplă recristalizare. Purificarea se poate realiza printr-un număr mare de recristalizări deoarece cele două săruri nu se găsesc în același raport în cristale (soluții solide) și în soluția apoasă (sau într-un alt solvent).

O altă cale mai bună este transformarea substanței care impurifică într-o altă combinație chimică care nu mai este izomorfă cu sarea supusă purificării. În cazul nostru, CuSO₄ impurificat cu FeSO₄, se poate oxida impuritatea la Fe₂(SO₄)₃, prin fierberea unei soluții obținută din substanța impură cu PbO₂(s) (oxidant). Fe₂(SO₄)₃ nu este izomorf cu CuSO₄. Se filtrează și se separă agentul oxidant, iar din soluția obținută cristalizează CuSO₄·5H₂O care nu mai conține FeSO₄. La recristalizare se obține CuSO₄·5H₂O pur. Compusul Fe₂(SO₄)₃ se mai poate separa prin tratare cu o suspensie de BaCO₃ în apă, când Fe(III) precipită ca Fe(OH)₃, iar SO₄^2- precipită ca BaSO₄:

${\displaystyle \mathrm {Fe_{2}(SO_{4})_{3}(aq)+3BaCO_{3}+H_{2}O(l)\rightarrow 2Fe(OH)_{3}(s)+3BaSO_{4}(s)+CO_{2}(g)} }$

Determinarea purității

Puritatea CuSO₄·5H₂O se determină prin dozarea Cu(II) prin metoda iodometrică. Metoda se bazează pe oxidarea anionilor de iodură (I^–) la iod elementar (I₂(s)) de către ionii Cu(II)(aq), urmată de titrarea iodului cu o soluție apoasă 0.1 N de tiosulfat de sodiu cu F cunoscut în prezență de amidon (indicatorul) conform reacțiilor:
${\displaystyle \mathrm {2CuSO_{4}(aq)+4KI(aq)\rightarrow 2CuI(s)+I_{2}(s)+2K_{2}SO_{4}(aq)} }$
${\displaystyle \mathrm {I_{2}(s)+2Na_{2}S_{2}O_{3}(aq)\rightarrow 2NaI(aq)+Na_{2}S_{4}O_{6}(aq)} }$

Utilizare

Piatra vânătă este folosită:

• la fabricarea de zeamă bordeleză împreună cu hidroxidul de calciu (varul stins);
• ca reactiv în chimia anorganică;
• ca mijloc de identificare pentru apă (cel anhidru);
• la obținerea altor săruri de cupru.

Note

Articolul se referă la sulfatul de cupru divalent în forma anhidră și pentahidrată.