Structure de sulfate de cuivre (CUSO4), propriétés, obtention, utilisations

Il sulfate de cuivre Il s'agit d'un composé inorganique formé par les éléments de cuivre (Cu), de soufre et d'oxygène (O) (O). Sa formule chimique est cuso₄. Le cuivre est dans un état d'oxydation +2, de soufre +6, et l'oxygène a Valence -2.

C'est un solide blanc que lorsqu'il est exposé à l'humidité de l'environnement devient son pentahydrate bleu cuso_{4 •}5h₂SOIT. Le solide blanc est obtenu en chauffant le bleu pour éliminer l'eau.

Sulfate de cuivre (Cuo₄) anhydre (sans eau dans sa structure cristalline). W. Oelen / CC By-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0). Source: Wikimedia Commons.

Il est utilisé comme agent antibactérien depuis des siècles pour guérir les blessures chez l'homme et les animaux. Il fonctionne également comme un fongicide, comme des maladies intestinales astringentes, antidiarrhéennes et contrôlant les animaux. Il est également utilisé comme agent antihongos dans les plantes.

Cependant, certaines de leurs utilisations ont été interrompues car leur excès peut être toxique pour les humains, les animaux et les plantes. L'intervalle de concentrations dans lequel il peut être utilisé est étroit et dépend de l'espèce.

Il est utilisé comme catalyseur dans les réactions chimiques et comme des solvants dessiccants. Il permet d'améliorer la résistance et la flexibilité de certains polymères.

Des quantités excessives de ce composé peuvent être nocives pour les sols, car il est toxique pour les micro-organismes bénéfiques pour les plantes.

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Structure

Le sulfate de cuivre est formé par un ion cuivre (Cu²⁺) et un ion sulfate (donc₄^2-).

Sulfate de cuivre ionica (II). Auteur: Marilú Stea.

En raison de la perte de deux électrons, l'ion cuivre (II) a la conformation électronique suivante:

1² 2s² 2 P⁶ 3s² 3p⁶ 3D⁹

On peut voir que l'orbital a 3D incomplet (a 9 électrons au lieu de 10).

Nomenclature

• Sulfate de cuivre anhydre
• Sulfate de cuivre (II)
• Sulfate de tasse

Propriétés

État physique

Solide blanc verdâtre ou en cristal.

Poids moléculaire

159,61 g / mol

Point de fusion

À 560 ºC, il tombe en panne.

Densité

3,60 g / cm³

Solubilité

22 g / 100 g d'eau à 25 ° C. Insoluble dans l'éthanol.

Propriétés chimiques

Lorsqu'il est soumis à l'humidité de l'air en dessous de 30 ° C, il devient le composé Cuso Pentahydrate_{4 •}5h₂SOIT.

Ses solutions aqueuses sont bleues en raison de la formation de l'ion hexaacuocobe (ii) [Cu (h₂SOIT)₆]]²⁺ qui produit une telle coloration. Dans cet ion, deux des molécules d'eau sont plus éloignées de l'atome métallique que les quatre autres.

Structure déformée de l'ion hexaacuocobe (ii) [Cu (h₂SOIT)₆]]²⁺. Benjah-Bmm27 / Domaine public. Source: Wikimedia Commons.

Cela est dû au soi-disant effet Jahn-Teller, qui prédit que ce type de systèmes éprouve la distorsion causée par le fait que le CU²⁺ Il a une structure électronique qui se termine par d⁹, c'est-à-dire une orbitale incomplète (elle serait complète si c'était D^dix).

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Si l'ammoniac est ajouté (NH₃) Ces solutions sont formées dans lesquelles le NH₃ Les molécules d'eau déplaçaient successivement. Ils sont formés par exemple à partir de [Cu (NH₃) (H₂SOIT)₅]]²⁺ Jusqu'à [Cu (NH₃)₄(H₂SOIT)₂]]²⁺.

Quand le Cuso₄ Il est chauffé à sa décomposition émet des gaz toxiques et devient de l'oxyde cuprique.

Obtention

Le sulfate de cuivre anhydre peut être obtenu par déshydratation totale du composé du pentahydrate, qui est obtenu en le chauffant jusqu'à ce que les molécules d'eau s'évaporent.

Cuso_{4 •}5h₂O + chaleur → Cuo₄ + 5 h₂Ou ↑

Le composé de pentahydrate est bleu, donc l'eau cuso est obtenue lors de la perte de l'eau de cristallisation₄ Anhydre blanc.

Applications

Certaines de ses utilisations chevauchent celles du composé du pentahydrate. D'autres sont spécifiques à la substance anhydre.

Comme agent antibactérien

Il a un potentiel en tant qu'agent antimicrobien. Il est utilisé depuis des milliers d'années, même dans les cultures d'Amérique du Sud et d'Amérique centrale, pour prévenir l'infection des plaies par la gaze imprégnée dans une solution de ce composé.

On estime que dans le mécanisme de son activité antibactérienne, les ions Cu²⁺ Ils forment des chélates avec des enzymes cruciales pour les fonctions cellulaires des bactéries, en les désactivant. Ils induisent également la formation de radicaux hydroxyles oh •, qui endommagent les membranes bactéries et leur ADN.

Le cuso₄ Il peut fonctionner contre certaines bactéries pathogènes. Auteur: Gerd Altmann. Source: Pixabay.

Récemment, il a été rapporté que Cuso trace₄ Ils peuvent augmenter l'activité antimicrobienne des produits naturels riches en polyphénols, tels que les extraits de grenades et les perfusions de certains types de plantes à thé.

Dans les applications vétérinaires

Il est utilisé comme antiseptique et astringent pour les muqueuses et pour traiter la conjonctivite externe et l'otite. Il sert à effectuer des bains thérapeutiques ou prophylactiques pour éviter la pourriture des bovins, des moutons et d'autres mammifères.

Solutions aqueuses Cuo₄ Ils servent à guérir les trous de bétail. Auteurs: Ingrid und Stefan Melichar. Source: Pixabay.

Il sert d'agent caustique pour les masses nécrotiques dans les extrémités des bovins, des ulcères de stomatite et des tissus granulés de ces. Il est utilisé comme fongicide dans le traitement du colorant et des maladies causées par des champignons cutanés.

Il est également utilisé comme émético (agent pour provoquer des vomissements) chez les porcs, les chiens et les chats; comme astringent antidiarrhéen pour les veaux et pour contrôler la moniliase intestinale dans la trichomonase de la volaille et de la Turquie.

En tant que complément d'alimentation animale

Le sulfate de cuivre a été utilisé comme supplément en très petites quantités pour l'alimentation des bovins, des porcs et de la volaille. Il sert à traiter la carence en cuivre dans les ruminants. Dans le cas des porcs et des oiseaux, il est utilisé comme stimulant de croissance.

Peut vous servir: chromatogramme

Le cuivre a été identifié comme essentiel pour la biosynthèse de l'hémoglobine chez les mammifères, la structure cardiovasculaire, la synthèse du collagène osseux, les systèmes enzymatiques et la reproduction.

Comme mentionné dans la section précédente, il peut également être fourni comme médicament pour le contrôle de la maladie. Cependant, la supplémentation et / ou les niveaux de médicaments doivent être surveillés avec soin.

Les oiseaux de corral et leurs œufs peuvent être affectés par un excès de sulfate de cuivre dans leur alimentation. Auteur: Pexels. Source: Pixabay.

D'une certaine quantité, qui dépend de chaque espèce, peut une diminution de la croissance, de la perte d'appétit et du poids, des dommages à certains organes et même la mort des animaux peuvent survenir.

Par exemple, chez les poulets, la supplémentation de 0,2% ou plus diminue l'ingestion de nourriture de celles-ci avec la perte de poids consécutive, une diminution de la production d'œufs et de l'épaisseur de leurs pelures.

Dans les applications agricoles

Dans les systèmes de production organiques, il n'est pas autorisé à utiliser des fongicides synthétiques, seuls les produits en cuivre et en soufre sont acceptés, comme le sulfate de cuivre.

Par exemple, certains champignons qui attaquent les plantes de pomme, comme Venturia inaequalis, sont éliminés avec ce composé. On pense que peut-être les ions cu²⁺ Ils sont capables d'entrer dans les spores de champignon, de dénaturer les protéines et de bloquer plusieurs enzymes.

Le sulfate de cuivre sert à combattre des champignons qui attaquent les pommes. Algirdas à LT.Wikipedia / domaine public. Source: Wikimedia Commons.

Importance du cuivre dans les plantes

L'élément de cuivre est important dans les processus physiologiques de plantes telles que la photosynthèse, la respiration et la défense contre les antioxydants. La carence de cet élément et de son excès génèrent des espèces oxygénées réactives qui sont nocives pour les molécules et les structures de ces.

L'intervalle de concentrations de cuivre pour une croissance optimale et le développement des plantes est très étroit.

Effets négatifs sur l'agriculture

Lorsque ce produit est excessivement utilisé dans les activités agricoles, elle peut être phytotoxique, provoquer un développement prématuré des fruits et changer sa couleur.

De plus, le cuivre s'accumule sur le sol et est toxique pour les micro-organismes et les vers de terre. Cela est en conflit le concept d'agriculture organique.

Bien que le Cuso₄ Il est utilisé dans l'agriculture biologique peut être nocif pour les vers terre. Auteur: Patricia Maine Degrave. Source: Pixabay.

Sur les réactions chimiques

Le cuso₄ L'anhydre sert de catalyseur pour plusieurs réactions de composés organiques carbonyle avec des dioles ou leurs époxydes, formant des dioxolans ou des acétonides. Grâce à ce composé, les réactions peuvent être faites dans des conditions douces.

Exemple de réaction dans laquelle le Cuso₄ anhydre agit comme catalyseur. Auteur: Marilú Stea.

Il a également été signalé que son action catalytique permet de déshydrater les alcools secondaires, tertiaires, benzyliques et aliliques à ses oléfines correspondantes. La réaction est effectuée d'une manière très simple.

Peut vous servir: anetol

L'alcool pur est chauffé avec le cuso₄ anhydre à une température de 100-160 ° C pendant un temps de 0,5-1,5 heures. Ainsi, l'alcool et la déshydratation de l'oléfine se produisent, des distils purs du mélange réactionnel.

Déshydratation d'un alcool pour le sulfate de cuivre (ii). Auteur: Marilú Stea.

En tant qu'agent déshydratant

Ce composé est utilisé dans les laboratoires de chimie comme dessicant. Il sert à déshydrater les fluides organiques comme les solvants. Absorber l'eau formant le composé de Cuo Pentahydrate_{4 •}5h₂SOIT.

Quand le Cuso₄ L'anhydro blanc absorbe l'eau devient le composé du pentahydrate bleu₄.5h₂SOIT. Crystal Titan / CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0). Source: Wikimedia Commons.

Pour améliorer les polymères

Le cuso₄ L'anhydro a été utilisé pour améliorer les propriétés de certains polymères et en même temps leur permettre d'être recyclables.

Par exemple, les particules du composé d'acétone ont été mélangées avec du caoutchouc d'acrylonitrile-butadiène dans un moulin spécial, essayant de faire des particules de cuso₄ Être très petit.

Le sulfate de cuivre améliore les points de l'union polymère formant un mélange avec une résistance élevée, une dureté et une flexibilité surprenante.

Dans les applications thérapeutiques abandonnées

Dans le passé, des solutions de sulfate de cuivre pour le lavage gastrique ont été utilisées lorsque quelqu'un a subi un empoisonnement au phosphore blanc. Cependant, la solution a remué rapidement pour éviter l'empoisonnement en cuivre.

Les solutions de ce composé ont également été utilisées avec d'autres substances pour les brûlures topiques dans la peau par phosphore.

Parfois, ils servaient dans certaines formes de nutrition.

Certaines lotions pour l'eczéma, l'impétigo et l'intertrigo contenaient Cuo₄. Les solutions ont été utilisées comme astringentes dans les infections oculaires. Parfois, les cristaux étaient appliqués directement sur les brûlures ou les ulcères.

Toutes ces applications ne sont plus faites en raison de la toxicité qui peut induire un excès de composé.

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