Sulfato de cobre (II)

O sulfato de cobre(II), tamén coñecido como sulfato cúprico, é un composto químico. A súa fórmula química é CuSO4. O "II" no nome indica que o cobre está no estado de oxidación +2, que é a súa forma mais estábel e común. Tamén contén ións sulfato. Este composto existe mais comumente na súa forma hidratada, CuSO₄·5H₂O, que é coñecida como sulfato de cobre pentahidratado. Antigamente a forma hidratada era coñecida como vitríolo azul. 

É un sólido azul que pode matar algas e fungos, usado na agricultura e acuicultura. Tamén se usa para purificar metal de cobre. É común en sets comerciais de química e en clases prácticas de ensino secundario. Ten algúns usos ornamentais.

 Propiedades 

 Propiedades físicas 
miniatura|259x259px|Hidratación de sulfato de cobre II anhidro.
O sulfato de cobre (II) é un sólido azul cando se hidrata (unido ás moléculas de auga). É esbrancuxado cando é anhidro (non está unido ás moléculas de auga). Cando se hidrata, normalmente ten cinco moléculas de auga unidas. Pódese deshidratar quentándoo. Cando se lle engade auga, volve hidratarse. Cando está en contacto co aire, absorbe o vapor de auga ambiental e tamén se hidrata.  

 Propiedades químicas 
É un axente oxidante débil. Reacciona coa maioría dos metais para facer cobre e un sulfato metálico. Por exemplo, reacciona co ferro para facer cobre e sulfato de ferro (II).

 Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Reacciona co hidróxido de sodio ou de potasio para formar hidróxido de cobre (II).

 esquerda|miniatura|167x167px| Proba de chama de cobreCuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4

Reacciona co carbonato de sodio para facer carbonato de cobre (II).

 CuSO4 + Na2CO3 → CuCO3 + Na2SO4

Reacciona co amoníaco para facer unha solución azul escuro. Esta solución pode disolver fibras no algodón.

 CuSO4 + 4NH 3 → Cu(NH3)4SO4

Cando se quenta a alta temperatura, convértese en óxido de cobre (II) e trióxido de xofre.

 CuSO4 → CuO + SO3

Fai unha cor azul verdosa cando se quenta nunha chama, como todos os compostos de cobre.
 Aparición 
miniatura|Estrutura molecular do cristal de sulfato de cobre pentahidratado.
O sulfato de cobre (II) atópase no chan como calcantita, un mineral de sabor doce metalizado que se disolve facilmente. Porén, só se debe probar con coidado e en cantidades mínimas, xa que é velenoso.National Audubon Society, Field Guide to Rocks and Minerals, Alfred A. Knopf (publisher) (c) 1979, páx. 461 

Só se atopa en zonas secas e cando está no aire libre, perde a súa cor azul brillante. 

A súa dureza Mohs é de 2,5. O pentahidrato do sulfato de cobre é azul ou verde, común en coleccións de minerais.

Hai minerais como a connellita que incorpora sulfato de cobre(II) na súa estrutura.

 Preparación 
miniatura| Fabricación de sulfato de cobre por electrólise de ácido sulfúrico con eléctrodos de cobre.
Hai formas sinxelas de facer sulfato de cobre en casa. Con todo, o sulfato de cobre non se adoita fabricar en pequenos laboratorios caseiros, porque é moito máis fácil compralo de fabricación industrial.

O sulfato de cobre (II) pódese facer mediante a electrólise dunha solución de ácido sulfúrico con eléctrodos de cobre. Elabórase hidróxeno, así como solución de sulfato de cobre.

 Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2
miniatura|Vídeo de cristais de sulfato de cobre crecendo en silicato de sodio nun medio que contén silicato de sodio (Na₂SiO₃), un axente químico que promove a formación de cristais ao reaccionar con catións metálicos como o cobre.
Tamén se pode facer facendo reaccionar óxido de cobre (II) ou hidróxido de cobre (II) ou carbonato de cobre (II) con ácido sulfúrico ou engadindo cobre ao ácido sulfúrico concentrado quente:

 CuO + H2SO4 → H2O + CuSO4
 Cu(OH)2 + H2SO 4 → 2H2O + CuSO4
 CuCO3 + H2SO4 → H2O + CuSO4 + CO2
 Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + 2H2O + SO2

Tamén se pode facer facendo reaccionar cobre cunha mestura de ácido nítrico e ácido sulfúrico.

 Usos 

O sulfato de cobre(II) é o composto de cobre máis común e ten unha ampla variedade de usos. 

 Usos acuícolas e agrícolas 
Utilízase para combater algas e fungos debido á súa capacidade para matar estes organismos. Non obstante, algúns fungos poden desenvolver resistencia ao sulfato de cobre, facéndoo ineficaz contra eles. A mestura do sulfato de cobre con cal, coñecida como mestura de Bordeaux, serve tamén como funxicida. É usado na agricultura, en particular nas vides; con todo é preciso un control na aplicación segundo os manuais de boas prácticas, pola súa toxicidade. 

É usado na acuicultura e sistemas de acuarios. O sulfato de cobre é de feito moi tóxico para os peixes en concentracións elevadas, pero en doses moi baixas serve para tratar infeccións parasitarias en peixes. O seu uso debe ser moi controlado para asegurar que a dose sexa efectiva sen danar os peixes. Estes tratamentos requiren un manexo coidadoso para evitar a toxicidade e danos ao medio ambiente acuático. 

 Usos industriais e biotecnolóxicos 
Ademais, este composto empregase na detección de azucres, xa que se reduce a óxido de cobre (I) vermello na presenza de azucres. Na química orgánica, actúa como catalizador e axente oxidante. Tamén se emprega para determinar se o sangue é anémico.  

O sulfato de cobre(II) é un composto que se atopa comunmente en kits de química recreativa. Emprégase para demostrar as reaccións de desprazamento, onde un metal reacciona con sulfato de cobre para producir cobre e o sulfato dese metal. Este proceso úsase tamén para ilustrar a diferenza entre os compostos hidratados e anhidros. Historicamente, utilizouse como un emético, pero na actualidade considérase demasiado tóxico para este uso.Copper Sulfate - Structure, Properties, and Uses of CuSO4 - BYJU'S 

Tamén pode ser empregado no proceso de purificación do cobre mediante electrólise; neste método, unha peza fina de cobre puro e outra máis grosa de cobre impuro son somerxidas nunha solución de sulfato de cobre. A peza delgada conéctase ao cable negativo (cátodo) e a peza grosa ao cable positivo (ánodo). Cando se fai pasar unha corrente eléctrica a través do sistema, o cobre do ánodo (peza grosa) disólvese e deposítase sobre o cátodo (peza delgada). As impurezas non metálicas presentes no ánodo caen ao fondo da solución, resultando na obtención de cobre puro no cátodo.  

 Uso na cerámica 
Na cerámica, os compostos de cobre son valorados pola súa capacidade de producir cores vibrantes nos esmaltes. O sulfato de cobre pode usarse para obter diferentes tonalidades de azul en cerámicas, dependendo da concentración do composto e das condicións de cocción. Esta práctica é similar ao uso de compostos de cobalto, que son ben coñecidos por producir azuis ricos e profundos nas cerámicas (véxase tamén cerámica azul e branca).

 Uso artístico e ornamental 
miniatura|Detalle da obra "Seizure", un conxunto de espazos e paredes revestidas de cristais de sulfato de cobre, no Yorkshire Sculpture Park.
Outros usos do sulfato de cobre fóra do ámbito científico ou industrial é o ornamental, aproveitando a súa vistosa cor azul por exemplo en cristais translúcidos. 

En 2008, o artista Roger Hiorns converteu un piso en Londres na obra "Seizure", enchéndoo de cristais azuis de sulfato de cobre (II), que logo foi trasladada ao Yorkshire Sculpture Park ante a demolición do edificio, onde actualmente se pode visitar con reserva previa.

 Seguridade 
O sulfato de cobre ten unha toxicidade relativa para os humanosU. S. Environmental Protection Agency. 1986 "Guidance for reregistration of pesticide products containing copper sulfate. Fact sheet no 100. Office of Pesticide Programs". Washington, D.C. pero é moi tóxico para os peixes. Nos humanos, irrita a pel e os ollos,  causa náuseas e provoca o vómito.Windholz, M., ed. 1983. The Merck Index. 10ª edición. Rahway, NJ: Merck and Company. Con todo, se é inxerido en certa cantidade, pode entrar no estómago e causar problemas de saúde.TOXNET. 1975–1986. National library of medicine's toxicology data network. "Hazardous Substances Data Bank (HSDB)". Public Health Service. National Institute of Health, U. S. Department of Health and Human Services. Bethesda, MD: NLM.Clayton, G. D. e F. E. Clayton, eds. 1981. Patty's industrial hygiene and toxicology. 3d ed. Vol. 2: Toxicology. NY: John Wiley and Sons.

 Notas 

 Véxase tamén 

 Cerámica
 Compostos de cobalto
 Cobre
 Electrólise
 Esmalte 
 Funxicida
 Reacción de desprazamento
 Sulfato de ferro (II)
 Sulfato de magnesio 

Categoría:Compostos de cobre
Categoría:Compostos de xofre
Categoría:Química aplicada