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Kupfersulfat

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Kupfersulfat ist eine anorganische Verbindung, die häufig in verschiedenen Pestiziden zur Bekämpfung von schädlichen Bakterien, Algen, Pflanzen, Schnecken und Pilzen eingesetzt wird. Es ist eine Verbindung von Kupferoxid mit Schwefelsäure. Kupfersulfat wird auch häufig verwendet, um spektakuläre blaue Kristalle in wissenschaftlichen Demonstrationsversuchen zu züchten.

Achtung:Bei der Durchführung der nachstehend beschriebenen Versuche ist die Anwesenheit von Erwachsenen erforderlich

Methode 1: Herstellung einer Kupfersulfatlösung

  1. 1 Sammeln Sie alles, was Sie brauchen. Bewahren Sie alle Materialien und Werkzeuge an einem Ort auf, damit Sie bei der Suche nach etwas Fehlendem nicht stören müssen. Sie benötigen Folgendes:
    • Kupferoxid
    • Schwefelsäure
    • Schutzbrille
    • Becherglas
    • Erlenmeyerkolben
    • Spachtel
    • Glasstab zum Umrühren
    • Verdunstungsbecher
    • Bunsenbrenner
    • Stativ
    • Filterpapier
    • Filtertrichter
  2. 2 Bereiten Sie den Arbeitsplatz vor. Stellen Sie ein Becherglas auf ein Stativ über den Bunsenbrenner. Tragen Sie eine Schutzbrille.
  3. 3 Gießen Sie Schwefelsäure in ein Becherglas. Ohne zu kochen vorheizen.
  4. 4 Fügen Sie der Säure etwas Kupferoxid hinzu. Verwenden Sie einen Spatel, um Verbrennungen zu vermeiden.
  5. 5 Rühren Sie die Flüssigkeit leicht mit einem Glasstab um. Mischen Sie die Säure nicht zu viel, da sie sonst auf Ihre Haut spritzen kann. Nach jeder Zugabe einer weiteren Portion Kupferoxid ca. 30 Sekunden rühren.
  6. 6 Erhitzen Sie die Lösung weiter, nachdem Sie das gesamte Kupferoxid hinzugefügt haben. Dies ist notwendig, damit eine chemische Reaktion stattfindet. Es kann 1 bis 2 Minuten dauern. In diesem Fall wird die Lösung trüb und es tritt ein schwarzes Pulver auf.
  7. 7 Schalten Sie den Brenner aus. Mit Lackmuspapier können Sie sicherstellen, dass sich keine Säure in der Lösung befindet. Wenn die Säure nach dem Filtrieren der Lösung zurückbleibt, erscheinen ihre Dämpfe.
  8. 8 Stellen Sie das Becherglas mit der Lösung beiseite. Lassen Sie die Lösung abkühlen, während Sie sich auf den Filterprozess vorbereiten.

Methode 2: Filtrieren einer Kupfersulfatlösung

  1. 1 Setzen Sie den Filtertrichter in den Hals des Erlenmeyerkolbens ein. Legen Sie Filterpapier in den Trichter.
    • Polyethylen-Filtertrichter sind billiger und sicherer als Glas. Der Durchmesser des Trichters sollte nicht zu groß sein, da sonst die gesamte Struktur instabil wird.
  2. 2 Überprüfen Sie, ob das Glas sicher über den Trichter angehoben werden kann. Wenn die Lösung nicht abgekühlt ist, warten Sie etwas länger, bis Sie das Glas sicher halten können.
  3. 3 Schütteln Sie die Lösung vorsichtig mit einem Glas. Gießen Sie die Flüssigkeit danach vorsichtig in den Filtertrichter.
  4. 4 Warten Sie, bis die Lösung aus dem Filterpapier austritt. Infolgedessen sollte eine klare blaue Flüssigkeit im Kolben erscheinen. Wenn die Flüssigkeit trüb ist und eine schwarze Suspension enthält, wiederholen Sie den Filtervorgang, bis sie sauber ist.

Methode 3 von 3: Kristalle aus Kupfersulfat züchten

  1. 1 Spülen Sie das Glas. Sie werden es zum Züchten von Kristallen benötigen. Das Glas sollte sauber sein, um die gefilterte Lösung nicht zu verunreinigen.
  2. 2 Gießen Sie eine klare blaue Lösung in ein Glas. Achten Sie darauf, sich nicht zu verbrennen, da die Lösung noch heiß sein kann.
  3. 3 Stellen Sie das Glas eine Woche oder länger an einen warmen Ort. Beim Verdampfen des Wassers bilden sich Kristalle.
    • Der Vorgang des Verdampfens von überschüssigem Wasser kann mehrere Wochen dauern, je nachdem, wie warm es an dem Ort ist, an dem das Glas gelagert wird. Nach dem Verdampfen des Wassers in einem Glas wachsen schöne Kristalle.
    • Sie können die Lösung auch auf einem Bunsenbrenner erhitzen und warten, bis die Hälfte oder zwei Drittel des Wassers verdunstet sind. Danach die Lösung abkühlen lassen. Diese Methode führt wahrscheinlich zur Bildung von Kristallen mit unregelmäßiger Form.

Pharmakologische Wirkung

Kupfersulfat - blaue Kristalle oder kristallines Pulver, das sich gut in Wasser löst und ein blaues Pentahydrat bildet - Kupfersulfat (Cuprum sulfuricum oder Kupfersulfat).

Kupfersulfat hat eine kauterisierende, antiseptische, adstringierende, emetische, nekrotisierende und erythropoetische lokale Wirkung. In kleinen Dosen wirken sie als Katalysator, der die Bildung von Hämoglobin beschleunigt, und werden daher zur Behandlung von Anämie während der Einnahme von Eisenpräparaten verwendet.

Kupfersulfat ist auch eine der Komponenten von Elektrolysebädern zum Verkupfern.

Formular freigeben

Kupfersulfat wird hergestellt in Form von:

  • Homöopathisches Granulat von 5 g, 10 g, 20 g,
  • 100 g kristallines Pulver

Da Kupfersulfat zu den an Stoffwechselprozessen beteiligten Spurenelementen gehört, wird es in verschiedenen Wirkstoffkomplexen eingesetzt. Sie können Kupfersulfat als Bestandteil der Multivitaminpräparate Oligovit, Kvadevit, Complivit, Glutamevit und einiger anderer Präparate kaufen.

Kupfersulfat wird in der Landwirtschaft als Heilmittel gegen Unkraut und Fäulnis verwendet, sodass Sie Kupfersulfat in Chemie- oder Baumärkten kaufen können, 100 g, 500 g oder 1 kg. Das Medikament wird auch in der Veterinärmedizin verwendet, um Pilzkrankheiten und Krankheiten zu behandeln, die einzellige Parasiten verursachen, die auf dem Körper von Fischen leben. Kupfersulfat können Sie in Zoohandlungen in 50-ml-Plastikflaschen kaufen.

Indikationen für die Verwendung der Lösung

Kupfersulfatlösung wird verwendet für:

  • Stomatit
  • Vaginit
  • Vitiligo, als Teil der Kombinationstherapie,
  • Anämie
  • Furunkulose
  • Bindehautentzündung
  • Organophosphatvergiftung,
  • Ekzem
  • Verbrennungen
  • Urethritis
  • Angina
  • Pyoderma,
  • Eitrige Wunden und Wundinfektionen.

Gebrauchsanweisung

Zur Behandlung vieler Krankheiten wird Kupfersulfat in Form einer Lösung verwendet:

  • 0,25% ige Lösung - bei Bindehautentzündung in Form von Augentropfen, 2-3 Tropfen pro Auge,
  • 0,25–1,0% ige Lösung - bei Urethritis und Vaginitis
  • 5% ige Lösung - für Verbrennungen mit Phosphor. In Kupfersulfatlösung getränkte Tampons werden auf die betroffenen Hautpartien aufgetragen. Die Behandlung wird fortgesetzt, bis das Leuchten verschwindet.
  • 0,1% ige Lösung - bei Phosphorvergiftung, zur Magenspülung,
  • 0,5–1% ige Lösung - bei der Behandlung von Vitiligo 3-mal täglich 5–15 Tropfen zu den Mahlzeiten in Kombination mit Corticosteroiden und Lichtschutzmitteln,
  • 1% ige Lösung - als Brechmittel. Alle 10 Minuten 15 ml (maximal - 50 mg) Kupfersulfatlösung auftragen, bis Erbrechen eintritt.

Zur Behandlung von Anämie wird Kupfersulfat entweder in Form eines homöopathischen Granulats oder als Teil komplexer Multivitaminpräparate verwendet.

Lagerbedingungen

Kupfersulfat ist den Zubereitungen der Liste B zugeordnet. Es muss in einem gut verschlossenen Behälter gelagert werden.

Informationen über das Medikament sind allgemein gehalten, dienen Informationszwecken und ersetzen nicht die offiziellen Anweisungen. Selbstmedikation ist gesundheitsschädlich!

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Sicherheit

Führen Sie ein Experiment auf einem Tablett durch.

Verwenden Sie immer eine Schutzbrille.

Stellen Sie bei der Durchführung eines Experiments einen Behälter mit Wasser daneben.

Berühren Sie den Brenner nicht unmittelbar nach dem Experiment - warten Sie, bis er abgekühlt ist.

  • Vermeiden Sie den Kontakt mit Augen oder Mund.
  • Erlauben Sie Personen ohne Schutzbrille sowie kleinen Kindern und Tieren nicht, den Ort der Versuche zu betreten.
  • Bewahren Sie das Experimentierkit außerhalb der Reichweite von Kindern unter 12 Jahren auf.
  • Waschen oder reinigen Sie alle Geräte und Zubehörteile nach Gebrauch.
  • Stellen Sie sicher, dass alle Reagenzienbehälter fest verschlossen sind und nach Gebrauch ordnungsgemäß gelagert werden.
  • Stellen Sie sicher, dass alle Einwegbehälter ordnungsgemäß entsorgt werden.
  • Verwenden Sie nur Geräte und Reagenzien, die im Kit enthalten oder gemäß den geltenden Anweisungen empfohlen sind.
  • Wenn Sie einen Lebensmittelbehälter oder ein Glas zum Experimentieren verwendet haben, entsorgen Sie diesen sofort. Sie sind nicht mehr zur Aufbewahrung von Lebensmitteln geeignet.
  • Bei Berührung mit den Augen gründlich mit Wasser abspülen und bei Bedarf das Auge offen halten. Sofort ärztlichen Rat einholen.
  • Bei Verschlucken Mund mit Wasser ausspülen, etwas sauberes Wasser trinken. Kein Erbrechen herbeiführen. Sofort ärztlichen Rat einholen.
  • Bei Einatmen der Reagenzien das Opfer an die frische Luft bringen.
  • Bei Hautkontakt oder Verbrennungen die betroffene Stelle mindestens 10 Minuten lang mit reichlich Wasser spülen.
  • Im Zweifelsfall sofort einen Arzt aufsuchen. Nehmen Sie das chemische Reagenz und den Behälter mit.
  • Bei Verletzungen immer einen Arzt aufsuchen.
  • Unsachgemäße Verwendung von Chemikalien kann zu Verletzungen und Gesundheitsschäden führen. Führen Sie nur die in der Anleitung angegebenen Versuche durch.
  • Dieses Test-Set ist nur für Kinder ab 12 Jahren vorgesehen.
  • Die Fähigkeiten von Kindern variieren auch innerhalb der Altersgruppe erheblich. Daher müssen Eltern, die Experimente mit ihren Kindern durchführen, nach eigenem Ermessen entscheiden, welche Experimente für ihre Kinder geeignet und für sie sicher sind.
  • Eltern sollten vor dem Experimentieren die Sicherheitsregeln mit ihrem Kind oder den Kindern besprechen. Besonderes Augenmerk sollte auf den sicheren Umgang mit Säuren, Laugen und brennbaren Flüssigkeiten gelegt werden.
  • Reinigen Sie den Ort des Experiments von Gegenständen, die Sie stören könnten, bevor Sie mit den Experimenten beginnen. Vermeiden Sie es, Lebensmittel in der Nähe der Teststelle aufzubewahren. Die Teststelle sollte gut belüftet sein und sich in der Nähe eines Wasserhahns oder einer anderen Wasserquelle befinden. Experimente setzen einen stabilen Tisch voraus.
  • Substanzen in Einwegverpackungen sollten nach einem Experiment vollständig verwendet oder entsorgt werden, d. H. nach dem Öffnen der Packung.

Der Draht wird nicht blau. Was ist schief gelaufen?

Kupfersulfat aus Kupferdraht zu gewinnen, ist nicht die einfachste Reaktion. Was könnte schief gehen, wenn sich die Substanz um den Draht innerhalb von 15 bis 20 Minuten nicht blau färbt?

Gute Wärme ist der Schlüssel zum Erfolg bei dieser Reaktion. Prüfen Sie deshalb zunächst, ob die Kerze erloschen ist. Es kann sein, dass es nicht wie in der Anleitung gezeigt installiert wird. Untersuchen Sie sorgfältig das Aussehen von Natriumbisulfat NaHSO4 In einem Glas: Die Substanz sollte schmelzen und kochen.

Stellen Sie sicher, dass der Draht in geschmolzenem NaHSO liegt4. Dies ist sehr wichtig, da die Reaktion nicht funktioniert, wenn kein physikalischer Kontakt zwischen Kupfer und Natriumhydrogensulfat besteht! Verwenden Sie einen Holzsplitter oder einen schwarzen Stab mit einer Kugel am Ende eines anderen Sets, um die Substanz oder den Draht vorsichtig zu bewegen.

SO wird während der Reaktion freigesetzt2. In den Mengen, mit denen Sie sich befassen, ist es sicher. Darüber hinaus hat es antiseptische Eigenschaften. Sie sollten jedoch nicht gezielt atmen!

Ein unangenehmer Geruch tritt auch auf, wenn der Boden des Glases stark geraucht wird. Keine Sorge, alles ist in Ordnung. Es ist jedoch am besten, dieses Experiment in einem gut belüfteten Bereich durchzuführen.

Andere Experimente

Schritt für Schritt Anleitung

  1. NaHSO-Natriumhydrogensulfat-Kristallhydrat einfüllen4* H2O (5 g) aus einem Gefäß in ein Becherglas geben.
  2. Entfernen Sie den Kupferdraht aus dem Cu-Glas und biegen Sie ihn.
  3. Legen Sie den gebogenen Draht in ein Glas auf das Pulver.
  4. Nehmen Sie einen trockenen Brenner. Installieren Sie es auf dem Korkständer. Setzen Sie den Deckel wie abgebildet auf die Dose im Brenner.
  5. Installieren Sie die Kerze auf dem Deckel.
  6. Zünde eine Kerze an.
  7. Installieren Sie den Flammenauslass am Brenner.
  8. Stellen Sie das Glas in die Mitte des Flammenauslasses. Warten Sie ungefähr 15 Minuten. In nur wenigen Minuten können Sie sehen, wie sich eine Substanz mit türkiser Farbe um den Draht herum zu bilden beginnt.
  9. Die Substanz um den Draht ist CuSO4.

Was passiert mit Kupferdraht?

Unter dem Einfluss von Natriumbisulfat NaHSO4 Der Kupferdraht löst sich auf. Dies erzeugt Kupfersulfat CuSO4was dem Reaktionsgemisch eine bläuliche Farbe verleiht.

Die meisten Metalle lösen sich unter Wasserstoffentwicklung leicht in verdünnten Säuren. Dies liegt an der Tatsache, dass Kationen (positiv geladene Ionen) von H + Wasserstoff in sauren Lösungen Elektronen aus Metallen auswählen können. In diesem Fall wandeln sie sich in gasförmigen Wasserstoff H um2. Dies geschieht beispielsweise bei der Oxidation von Zink mit verdünnter Säure:

Zn + 2H + → Zn 2+ + H2

Kupfer ist eines der ziemlich stabilen Metalle - in den meisten Fällen geben sie ihre Elektronen nicht an Wasserstoffkationen ab, selbst nicht in konzentrierter Säure.

Es gibt jedoch auch einen anderen Weg, Metalle zu oxidieren - indem man ihnen spezielle saure Oxidationsmittel aussetzt. Unter diesen ist die gleiche Schwefelsäure H erwähnenswert.2SO4nur konzentriert. Geeignet ist auch konzentrierte Salpetersäure HNO.3. Dazu gehören Schwefelatome S und Stickstoff N, die einen sehr großen Elektronenmangel aufweisen. Daher können sie auch aus ausreichend stabilem Kupfer Elektronen abführen, also oxidieren.

Natürlich sind diese Säuren zu gefährlich, um Teil unserer Kits zu sein. Trotzdem gibt es eine Möglichkeit, Schwefelsäure in situ zu erzeugen, dh an Ort und Stelle (in unserem Fall direkt im Reaktionsgefäß).

In der Tat, beim Erhitzen von Natriumbisulfat-Hydrat NaHSO4* H2O in geringer Menge Schwefelsäure H entsteht2SO4. Es kann Kupfer nach folgender Gleichung oxidieren: Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O.

So können wir die Oxidation von Kupferdraht unter Einwirkung von Schwefelsäure beobachten, die aus Natriumhydrogensulfat-Hydrat freigesetzt wird. Das in Gegenwart von Wasser entstehende Kupfersulfat verleiht dem Reaktionsgemisch eine bläuliche Farbe.

Warum oxidiert konzentrierte Schwefelsäure Kupfer?

Es ist bekannt, dass nur konzentriertes H2SO4 kann dem metallischen Kupfer Elektronen entziehen. Durch Verdünnen der Säure wird die Reaktion gestoppt. Um zu verstehen, warum dies geschieht, betrachten wir in beiden Fällen die Umgebung des Schwefelatoms.

Wenn es um verdünnte Säure geht, liegt sie in vollständig dissoziierter Form vor, dh in Form von Ionen, die relativ frei in einer Lösung schwimmen:

Schwefel ist in diesem Fall Teil eines Sulfations mit einer regelmäßigen symmetrischen Form:

Es ist zu beachten, dass die Elektronen und damit die negative Ladung genau auf Sauerstoffatome konzentriert sind. Das Schwefelatom ist positiv geladen und könnte Elektronen aufnehmen, aber jedes Schwefelatom ist von allen Seiten von Sauerstoffatomen bedeckt, durch die die Elektronen einfach nicht springen können. Daher sind Sulfationen nicht stark genug negativ geladene Oxidationsmittel, um Elektronen von metallischem Kupfer aufzunehmen.

In konzentrierter Säure überwiegen undissoziierte, neutrale H-Moleküle.2SO4. Ihre Form ist ein bisschen wie die eines Sulfationen, ist jedoch etwas verzerrt, da zwei Wasserstoffatome an zwei Sauerstoffatome gebunden sind:

Daher sind die zentralen Schwefelatome nicht so gut geschlossen wie im Fall von Sulfationen, und Schwefelsäure in konzentrierter Form kann dem metallischen Kupfer sehr gut Elektronen entziehen. Überzeugen Sie sich selbst:

Wie bekommt man Kupfersulfat in der Industrie?

Kupfersulfat CuSO4 fand seine Anwendung in vielen Bereichen des menschlichen Lebens. Insbesondere kann wasserfreies Kupfersulfat als Entfeuchter und seine Lösungen verwendet werden - als Antiseptikum und als Mittel zum Aufbringen von Kupfer auf Metallprodukte. Es wird auch bei der Herstellung von hochreinem metallischem Kupfer verwendet. Daher wird Kupfersulfat im industriellen Maßstab hergestellt.

Eine der Produktionsmethoden ist die Oxidation von metallischem Kupfer in verdünnter Schwefelsäure, durch die aktiv Luft geblasen wird:

Sehr selten wird bei dieser Methode natives Kupfer verwendet. Normalerweise wird Kupfer wieder aufgeschmolzen oder auf andere Weise gereinigt und durch Recycling von NE-Metallschrott gewonnen.

Eine andere Methode ist die Auflösung von Kupferoxid in Schwefelsäure, die wiederum durch Verbrennen von Kupfersulfid erhalten wird:

Es ist jedoch möglich, das sogenannte sulfatisierende Brennen durchzuführen, wenn das Sulfid sofort zu Sulfat wird:

Das Ausgangsmaterial - Kupferoxid und -sulfid - liegt in der Natur in Form von Erzen vor und kann beim Recycling auch leicht aus Kupferschrott gewonnen werden.

Die Wahl des Verfahrens zur Herstellung von Kupfersulfat wird häufig vom Ort seiner Herstellung bestimmt. Befindet sich die Anlage in oder in der Nähe der Stadt, wird Buntmetall, das viel Kupfer enthält, als Ausgangsmaterial verwendet. Wenn die Produktion in der Nähe von Minen ist, dienen Kupfererze als Rohstoffe.

Probieren Sie dieses Experiment zu Hause mit einem MEL-Chemie-Abonnement aus

Sehen Sie sich das Video an: Kristalle zuhause züchten! Kupfersulfat - Heimexperimente #40 (Januar 2022).

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