Kopersulfaat is een blauwe kristallijne vaste stof met de formule CuSO4. Het wordt vaak gebruikt in de landbouw, als fungicide en bij de productie van kleurstoffen en pigmenten.
| IUPAC-naam | Koper(II)sulfaat |
| Moleculaire formule | CuSO4 |
| CAS-nummer | 7758-98-7 |
| Synoniemen | Blauwe vitriol, kopersulfaat, kopersulfaat, koper (2+) zout van zwavelzuur, koper (II) sulfaat, kopervitriol, blauwe steen |
| InChi | InChI=1S/Cu.H2O4S/c;1-5(2,3)4/h;(H2,1,2,3,4)/q+2;/p-2 |
Molaire massa van kopersulfaat
Kopersulfaat heeft een molaire massa van 159.609 g/mol voor de watervrije vorm (CuSO4) en 249.685 g/mol voor de pentahydraatvorm (CuSO4·5H2O). Molaire massa is de som van de atoommassa’s van alle atomen in een molecuul. De molaire massa van kopersulfaat wordt berekend door de atoommassa van één koperatoom (Cu), één zwavelatoom (S) en vier zuurstofatomen (O) in watervrije vorm op te tellen, of door de molaire massa van de watervrije vorm op te tellen met de molaire massa van vijf watermoleculen (H2O) in de pentahydraatvorm.
Kookpunt van kopersulfaat
Kopersulfaat heeft geen specifiek kookpunt omdat het ontleedt voordat het zijn kookpunt bereikt. De pentahydraatvorm van kopersulfaat zal echter bij verhitting watermoleculen verliezen, wat resulteert in watervrij kopersulfaat, dat ontleedt bij ongeveer 650°C. De ontleding van kopersulfaat is een endotherm proces, wat betekent dat het warmte absorbeert.
Smeltpunt van kopersulfaat
Kopersulfaat heeft een smeltpunt van 110°C voor de pentahydraatvorm en 650°C voor de watervrije vorm. Het smeltpunt is de temperatuur waarbij een vaste stof overgaat in een vloeibare toestand. De pentahydraatvorm van kopersulfaat smelt bij een lagere temperatuur dan de watervrije vorm vanwege de aanwezigheid van watermoleculen, die de ionische bindingen tussen koper-, zwavel- en zuurstofatomen kunnen verstoren.
Dichtheid van kopersulfaat g/ml
Kopersulfaat heeft een dichtheid van 3,6 g/ml voor de watervrije vorm en 2,284 g/ml voor de pentahydraatvorm. Dichtheid is de maatstaf voor massa per volume-eenheid. De dichtheid van kopersulfaat wordt beïnvloed door het aantal watermoleculen in de structuur, omdat de pentahydraatvorm meer watermoleculen per volume-eenheid bevat dan de watervrije vorm.
Molecuulgewicht van kopersulfaat
Kopersulfaat heeft een molecuulgewicht van 159.609 g/mol voor de watervrije vorm en 249.685 g/mol voor de pentahydraatvorm. Het molecuulgewicht is de som van de atoomgewichten van alle atomen in een molecuul. Het molecuulgewicht van kopersulfaat wordt gebruikt bij chemische reacties en stoichiometrieberekeningen om de hoeveelheid kopersulfaat te bepalen die nodig of geproduceerd is.
Structuur van kopersulfaat
Kopersulfaat heeft een octaëdrische structuur in zowel watervrije als pentahydraatvormen, waarbij één koperatoom wordt omgeven door vier zuurstofatomen en twee zwavelatomen. In pentahydraatvorm zijn vijf watermoleculen aan de octaëdrische structuur gehecht, waardoor een gehydrateerd kristalrooster ontstaat. Ionische bindingen tussen moleculen koper, zwavel, zuurstof en water resulteren in de kristalstructuur van kopersulfaat.
Kopersulfaatformule
De formule voor kopersulfaat is CuSO4, wat aangeeft dat het bestaat uit één koperatoom (Cu), één zwavelatoom (S) en vier zuurstofatomen (O). Het is ook algemeen bekend als koper(II)sulfaat of blauwe vitriol. De formule geeft het aantal atomen van elk element aan dat in een molecuul aanwezig is.
| Verschijning | Blauwe kristallijne vaste stof |
| Soortelijk gewicht | 3,6 (watervrij); |
| Kleur | Blauw |
| Geur | Geurloos |
| Molaire massa | 159.609 g/mol (watervrij); |
| Dikte | 3,6 g/ml (watervrij); |
| Fusie punt | 110°C (pentahydraat); |
| Kookpunt | Breekt af voordat het kookt |
| Flitspunt | Niet toepasbaar |
| oplosbaarheid in water | 31,6 g/100 ml (20°C) |
| Oplosbaarheid | Oplosbaar in methanol, glycerol, enigszins oplosbaar in ethanol, onoplosbaar in ether |
| Dampdruk | Niet toepasbaar |
| Dampdichtheid | Niet toepasbaar |
| pKa | 1,99 |
| pH | 3,5 – 4,5 |
Veiligheid en gevaren van kopersulfaat
Kopersulfaat kan gezondheidsrisico’s met zich meebrengen als het niet op de juiste manier wordt behandeld. Het is schadelijk bij inslikken en kan irritatie of brandwonden veroorzaken als het in contact komt met de huid of ogen. Inademing van stof of damp kan irritatie of schade aan de luchtwegen veroorzaken. Het is ook een potentieel gevaar voor het milieu en kan giftig zijn voor in het water levende organismen. Bij het hanteren van kopersulfaat moeten voorzorgsmaatregelen worden genomen, zoals het dragen van beschermende kleding, handschoenen en een veiligheidsbril. Neem bij inslikken contact op met een antigifcentrum of zoek onmiddellijk medische hulp. Bij contact met de huid of ogen enkele minuten met water spoelen en een arts raadplegen.
| Gevarensymbolen | Xi (irriterend) |
| Beveiligingsbeschrijving | Vermijd contact met huid en ogen. Draag beschermende handschoenen en oog-/gezichtsbescherming. Bij inslikken een arts raadplegen. |
| AN-identificaties | UN3077 (voor watervrij); UN1512 (voor pentahydraat) |
| HS-code | 2833.25.00 |
| Gevarenklasse | 9 (Diverse gevaarlijke goederen) |
| Verpakkingsgroep | III |
| Toxiciteit | Kan schadelijk zijn bij inslikken, veroorzaakt huid- en oogirritatie en kan irritatie van de luchtwegen veroorzaken. |
Methoden voor de synthese van kopersulfaat
Om kopersulfaat te synthetiseren kan men verschillende methoden gebruiken, zoals het laten reageren van koper met zwavelzuur of koperoxide of koperhydroxide met zwavelzuur.
Om kopersulfaat te synthetiseren met behulp van de eerste methode, wordt koper toegevoegd aan een reactievat dat zwavelzuur bevat en wordt warmte toegepast om de reactie te starten. Koper reageert met zwavelzuur, wat resulteert in de productie van kopersulfaat en water. Daarna wordt het resulterende mengsel gekoeld en gefilterd om de kopersulfaatkristallen van de resterende oplossing te scheiden.
Om kopersulfaat te synthetiseren, kan men koperoxide of koperhydroxide laten reageren met zwavelzuur in een reactievat. Na de reactie wordt het mengsel afgekoeld en worden de kopersulfaatkristallen uit de resterende oplossing gefiltreerd.
Een andere methode omvat het laten reageren van koper met zwaveldioxide en zuurstof in een reactievat. Bij de reactie ontstaan kopersulfaat en water. Het resulterende mengsel wordt gekoeld en gefiltreerd om de kopersulfaatkristallen te verkrijgen.
Om kopersulfaat te produceren, kan men de elektrolysemethode gebruiken. Bij dit proces ondergaat een waterige oplossing van kopersulfaat elektrolyse, wat resulteert in de afzetting van kopersulfaat op de anode. Vervolgens worden de kopersulfaatkristallen van de oplossing gescheiden en gedroogd.
Gebruik van kopersulfaat
Enkele veel voorkomende toepassingen van kopersulfaat zijn:
- Wordt gebruikt als meststof om de bodem te voorzien van koper, essentieel voor de plantengroei. Gebruikt als pesticide om schimmelziekten in gewassen te bestrijden.
- Toegevoegd aan veevoer als bron van koper, noodzakelijk voor de groei en ontwikkeling van dieren.
Industrie
- Gebruikt bij het galvaniseren om koper op het oppervlak van andere metalen af te zetten, wat hun corrosieweerstand verbetert.
- Gebruikt bij waterbehandeling als algicide en vlokmiddel om algen en andere onzuiverheden uit water te verwijderen.
- Gebruikt in de analytische chemie als reagens voor de bepaling van reducerende suikers en eiwitten.
- Gebruikt in de textielindustrie als bijtmiddel om kleurstoffen op stoffen te fixeren en ze een levendigere kleur te geven.
- Gebruikt in de farmaceutische industrie als bron van koper voor voedingssupplementen en medicijnen.
- Wordt ook gebruikt bij de productie van pigmenten, inkten en verven, maar ook bij de productie van batterijen, katalysatoren en houtconserveringsmiddelen.
Vragen:
Vraag: Is kopersulfaat oplosbaar in water?
A: Ja, kopersulfaat is zeer oplosbaar in water. Bij kamertemperatuur kan het in water oplossen tot maximaal 203 gram per 100 milliliter water.
Vraag: Waar kan ik kopersulfaat bij mij in de buurt kopen?
A: Kopersulfaat is direct verkrijgbaar bij de meeste bouwmarkten, tuincentra en online winkels. U kunt ook contact opnemen met uw plaatselijke boerderijwinkel of diervoederwinkel, aangezien kopersulfaat vaak wordt gebruikt in de landbouw en in veevoer.
Vraag: Hoeveel kopersulfaat per gallon water?
A: De benodigde hoeveelheid kopersulfaat per gallon water hangt af van de specifieke toepassing. In de landbouw ligt de aanbevolen dosering bijvoorbeeld doorgaans tussen de 1 en 10 pond per hectare. Bij waterbehandeling ligt de aanbevolen dosis doorgaans tussen 0,2 en 1,0 milligram per liter water. Het is belangrijk om de aanwijzingen op het productetiket van kopersulfaat zorgvuldig te volgen om een correct gebruik te garanderen.
Vraag: Wat is de formule voor koper(ii)sulfaat?
A: De formule voor koper(II)sulfaat is CuSO4.