Sulfato de cobre penta-hidratado: estrutura, propriedades, usos

O sulfato de cobre penta-hidratado é um composto químico de fórmula CuSO4.5H2O, que apresenta uma estrutura cristalina azul brilhante. Este composto é amplamente utilizado na indústria, na agricultura e em laboratórios devido às suas propriedades químicas e físicas únicas. Entre os seus principais usos, destacam-se como fertilizante na agricultura, como agente de controle de algas em reservatórios de água e como reagente em processos de galvanização. Além disso, o sulfato de cobre penta-hidratado também é utilizado na produção de pigmentos, herbicidas e fungicidas.

Benefícios e aplicações do sulfato de cobre penta hidratado na agricultura e indústria.

O sulfato de cobre penta-hidratado, também conhecido como sulfato de cobre (II) pentahidratado, é um composto químico de fórmula CuSO4.5H2O. Sua estrutura molecular consiste em um íon de cobre ligado a quatro moléculas de água e um grupo sulfato. Este composto apresenta propriedades que o tornam muito útil na agricultura e na indústria.

Na agricultura, o sulfato de cobre penta-hidratado é amplamente utilizado como fertilizante mineral. Ele fornece cobre, um micronutriente essencial para o crescimento das plantas. O cobre desempenha um papel importante na fotossíntese, no metabolismo do nitrogênio e na resistência das plantas a doenças. Além disso, o sulfato de cobre ajuda a corrigir deficiências de cobre no solo, melhorando assim a qualidade e o rendimento das culturas.

Na indústria, o sulfato de cobre penta-hidratado é empregado em diversos processos. Ele é utilizado na fabricação de pigmentos, como o azul da Prússia, e na produção de tintas e corantes. Além disso, é empregado como agente de tratamento de água em piscinas e sistemas de refrigeração, devido às suas propriedades bactericidas e algicidas.

Sua capacidade de fornecer cobre às plantas o torna um fertilizante eficaz, enquanto suas propriedades químicas o tornam útil em diversos processos industriais. Portanto, é um composto versátil e indispensável em diferentes setores.

Propriedades do sulfato de cobre: características e aplicações do composto químico.

O sulfato de cobre penta-hidratado é um composto químico de fórmula CuSO4.5H2O, que é comumente conhecido como sulfato de cobre (II). Este composto cristalino azul brilhante tem propriedades únicas que o tornam amplamente utilizado em diversas aplicações.

Uma das principais propriedades do sulfato de cobre é sua solubilidade em água, o que o torna facilmente dissolvido em soluções aquosas. Além disso, ele possui propriedades corrosivas, o que o torna eficaz como fungicida e algicida em diversas indústrias.

O sulfato de cobre também é conhecido por suas propriedades oxidantes, o que o torna útil em reações químicas de oxidação e redução. Ele é frequentemente utilizado na produção de pigmentos, inseticidas, herbicidas e fertilizantes.

Além disso, o sulfato de cobre é utilizado na indústria de galvanização, na produção de tintas e vernizes, e até mesmo na medicina veterinária como suplemento mineral para animais.

Sua ampla gama de usos o torna um componente importante em várias indústrias ao redor do mundo.

Benefícios do uso do sulfato de cobre como fertilizante para as plantas.

O sulfato de cobre penta-hidratado é um composto químico amplamente utilizado como fertilizante para plantas devido aos seus inúmeros benefícios. A estrutura cristalina do sulfato de cobre permite uma liberação lenta e gradual de íons de cobre no solo, proporcionando às plantas uma absorção eficiente desse nutriente essencial.

Além disso, o sulfato de cobre possui propriedades fungicidas, o que ajuda a prevenir o desenvolvimento de doenças nas plantas, como a ferrugem e o oídio. Dessa forma, o uso adequado desse fertilizante pode aumentar a resistência das plantas a patógenos e melhorar sua saúde geral.

Outro benefício do sulfato de cobre como fertilizante é a sua capacidade de estimular o crescimento das plantas, promovendo a produção de clorofila e a fotossíntese. Isso resulta em plantas mais vigorosas, com folhagem exuberante e flores mais abundantes.

Ao utilizar esse composto de forma adequada e controlada, os agricultores e jardineiros podem garantir o desenvolvimento saudável e robusto de suas plantas.

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A utilização do sulfato de cobre como fungicida: motivos e benefícios.

O sulfato de cobre penta-hidratado é um composto químico amplamente utilizado como fungicida na agricultura. Sua ação fungicida se deve à capacidade de inibir o crescimento de fungos e bactérias, prevenindo assim o desenvolvimento de doenças nas plantas.

Um dos principais motivos para a utilização do sulfato de cobre como fungicida é a sua eficácia no controle de diversas doenças que afetam as plantas, como o míldio, a ferrugem e a antracnose. Além disso, o sulfato de cobre é um produto de baixo custo e fácil aplicação, tornando-se uma opção acessível para os agricultores.

Os benefícios da utilização do sulfato de cobre como fungicida incluem a melhoria da produtividade das plantas, a redução de perdas causadas por doenças e a diminuição da necessidade de uso de outros produtos químicos mais agressivos. Além disso, o sulfato de cobre é um produto de origem mineral, o que o torna uma opção mais sustentável em comparação com alguns fungicidas sintéticos.

Sulfato de cobre penta-hidratado: estrutura, propriedades, usos

Sulfato de cobre penta-hidratado: estrutura, propriedades, usos

O penta-hidrato de sulfato de cobre é um composto inorgânico consistindo de elementos cobre (Cu), enxofre (S), oxigénio (O) e ua (H 2 O). Contém os íons cobre (II) (Cu 2+ ) e sulfato (SO 4 2- ). Sua fórmula química é CuSO 4 • 5H 2 O.

Na natureza, é encontrado formando a calcantita mineral ou calcantita, também chamada chalclasa ou calclasa. É um sólido cristalino azul.

É usado como um complemento alimentar para alguns animais, como ruminantes, porcos e aves. Na agricultura, serve como pesticida. Nas atividades de mineração, permite a recuperação de outros metais.

Devido à sua tonalidade azul, é usado para colorir tecidos e metais. Tem sido usado para depositar cobre metálico em fibras de celulose para obter tecidos eletricamente condutivos. Também é usado para preparar nanopartículas de cobre e seus óxidos, com uma variedade de aplicações.

Em altas concentrações, pode ser tóxico para a fauna e a flora, razão pela qual é às vezes usado para eliminar pragas (animais ou plantas) de ambientes aquáticos, como lagoas e lagoas naturais.

Estrutura

Este composto é formado pelo elemento cobre em seu estado de oxidação +2 e pelo ânion sulfato. Este último possui um átomo de enxofre com valência +6 cercado por quatro átomos de oxigênio, cada um com valência -2. Dessa maneira, o íon sulfato possui duas cargas negativas.

Ele também possui 5 moléculas de água em sua estrutura. A figura a seguir mostra como os vários átomos são organizados no cristal.

Cu 2+ (laranja esferas coloridas) é coordenado simultaneamente com 4 H 2 O moléculas (oxigénio = vermelho; hidrogénio = branco) e com 2 átomos de oxigénio de SO 4 2- (enxofre = amarelo). Na figura, um dos H 2 O moléculas é em aparente liberdade mas é parte da estrutura do cristal.

Nomenclatura

  • Sulfato de cobre penta-hidratado
  • Penta-hidrato suficiente em cobre (II)
  • Bluejack
  • Pedra azul (Inglês pedra azul )
  • Calcantita, calcantita, calcclase ou calclase

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino azul.

Peso molecular

249.686 g / mol

Ponto de fusão

Ao atingir 110 ºC, decompõe-se.

Densidade

2.286 g / cm 3

Solubilidade

Solúvel em água: 22,0 g / 100 g de água a 25 ° C. Solúvel em metanol (CH 3 OH). Ligeiramente solúvel em etanol (CH 3 CH 2 OH).

Propriedades quimicas

Quando entra em contato com a água, esse composto se dissolve, formando os íons Cu 2+ e SO 4 2- . Sua solubilidade na água diminui significativamente se o ácido sulfúrico estiver presente na água.

H 2 SO 4 fornece SO 4 2- iões e a sua presença gera o efeito “do ião comum”, uma vez que este ião está presente em pentahidrato de sulfato de cobre. A dissolução pode ser expressa assim:

CuSO 4 • 5H 2 O (sólido) + água ⇔ Cu 2+ + SO 4 2- + água

Portanto, se o SO 4 2- do ácido sulfúrico já está presente na solução , o balanço muda para a esquerda, ou seja, em direção à formação do sólido e, portanto, a solubilidade diminui.

Obtenção

Uma das formas de se obter sulfato de cobre penta-hidratado é por dissolução do mineral de malaquite, em solução aquosa de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) a uma temperatura controlada. A malaquita contém Cu 2 (OH) 2 CO 3 com outras impurezas, como ferro.

A solução de cobre impuro (II) é tratada com peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) para garantir que as impurezas do ferro (II) (Fe 2+ ) sejam convertidas em ferro (III) (Fe 3+ ). O último é precipitado como hidróxido férrico (Fe (OH) 3 ) usando hidróxido de sódio (NaOH).

Precipitar significa que partículas de um sólido insolúvel se formam na solução, que cai no fundo do recipiente que o contém.

A mistura resultante é filtrada para remover o sólido de Fe (OH) 3 e o líquido restante é tratado com etanol (C 2 H 5 OH), metanol (CH 3 OH) ou ácido sulfúrico para precipitar todos os íons Cu 2+ como CuSO 4 • 5H 2 O.

Quando, por exemplo, é adicionado etanol, há menos água disponível para que os íons Cu 2+ e SO 4 2- estejam em solução e tendam a se unir. Atua como um agente desidratante. Quanto mais etanol é adicionado, mais sólido é formado.

O sólido precipitado pode ser recristalizado para purificá-lo. Para isso, é dissolvido em água a uma temperatura de 80-90 ° C e, em seguida, a solução é resfriada a 25-30 ° C. O composto penta-hidratado se precipita novamente e as impurezas permanecem em solução.

Formulários

Possui uma ampla gama de aplicações comerciais.

Na agricultura, serve como pesticida, inseticida, herbicida, fungicida, germicida e aditivo do solo. Nas terapias veterinárias, é utilizado como anti-helmíntico, fungicida e emético (para causar vômito).

É usado como pigmento azul ou verde em corantes e corantes, como mordente na coloração de tecidos e metais. Também como toner para impressão de fotos e como reagente para intensificar negativos.

É utilizado em atividades de mineração como reagente de flotação para a recuperação de zinco e chumbo. É usado para produzir outros compostos de cobre, é usado no curtimento de couro e preserva a madeira.

Na alimentação animal

Este composto é usado na dieta de porcos em quantidades muito pequenas como promotor de crescimento, especialmente na fase pós-desmame. O mecanismo pelo qual ele tem esse efeito ainda é desconhecido.

Alguns pesquisadores afirmam que isso reduz a população de bactérias patogênicas ou prejudiciais no intestino dos animais e, consequentemente, favorece seu crescimento.

Outros estudiosos indicam que isso melhora a saúde intestinal de tais animais, mas algumas pesquisas indicam que a injeção intravenosa de cobre também melhora seu crescimento.

Também foi utilizado para o mesmo fim em aves de capoeira e na deficiência de cobre em ruminantes.

Na síntese de nanopartículas

O sulfato de cobre pentahidratado tem sido utilizado para obter nanopartículas mistas de cobre e óxido de cobre (I) (Cu / Cu 2 O).

Nanopartículas são estruturas extremamente pequenas que só podem ser vistas através de um microscópio eletrônico.

O pó de Cu / Cu 2 O na forma de nanopartículas é utilizado na catálise ou aceleração de reações químicas, em semicondutores e em materiais antimicrobianos, entre outras aplicações.

Em estudos para controle de pragas

O CuSO 4 • 5H 2 O tem sido utilizado em experimentos para avaliar sua toxicidade para os caracóis da espécie Pomacea canaliculata .

São moluscos nativos das regiões tropicais da América do Sul que habitam diversos tipos de ecossistemas, de pântanos e lagoas a lagos e rios.

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Eles são estudados porque alguns parasitas humanos hospedeiros, como o Schistosoma mansoni (um acaso que causa a doença da bilharzia). Os caracóis também podem ser prejudiciais para as culturas agrícolas nas regiões inundadas.

De acordo com os estudos revisados, soluções aquosas de penta-hidrato de sulfato de cobre são extremamente tóxicas para esses caracóis, portanto esse composto pode ser usado para eliminar moluscos de áreas infestadas.

Segundo algumas investigações, isso ocorre porque o caracol não precisa do íon de cobre, de modo que dificilmente o contato com esse íon seria suficiente para o animal morrer.

Em tecidos eletricamente condutivos

Este composto foi utilizado na obtenção de materiais têxteis com sensores de eletricidade integrados. Este tipo de tecido tem aplicação em dispositivos de armazenamento de eletricidade, sensores de pressão, fotodetectores e telas emissoras de luz.

Para obter tecidos eletricamente condutores, uma fibra de celulose semi-sintética chamada “Lyocell” é coberta com cobre metálico. O revestimento é realizado de maneira eletrolítica a partir de uma solução de CuSO4 • 5H2O e outros compostos químicos auxiliares.

O tecido obtido desta maneira pode transferir um sinal elétrico, mesmo sob condições de deformação ou estiramento, mantendo alta condutividade.

Efeitos no meio ambiente

Como explicado anteriormente, o CuSO 4 • 5H 2 O, quando dissolvido em água, gera o íon cobre (II).

Embora o cobre seja essencial em baixas concentrações para as atividades celulares de organismos vivos, em altas concentrações, pode ser tóxico e até causar a morte.

Portanto, a presença desse íon no ambiente constitui um risco para animais e plantas. Nos ecossistemas aquáticos, pode se bioacumular nos seres vivos e na cadeia alimentar, causando danos.

De fato, em certas experiências, verificou-se que a contaminação de ambientes aquáticos com sulfato de cobre penta-hidratado faz com que a biomassa de certas plantas aquáticas diminua.

O que significa que as plantas crescem menos na presença desse sal em altas concentrações.

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