Koper(II)sulfaat (kopersulfaat): eigenschappen, toepassingen en veiligheid

Fysieke eigenschappen

Koper(II)sulfaat is een blauwe vaste stof wanneer het gehydrateerd is (verbonden met watermoleculen). Het is witachtig als het watervrij is (niet verbonden met watermoleculen). In gehydrateerde toestand heeft het normaal gesproken vijf watermoleculen aan zich gebonden. Het kan worden gedehydrateerd door het te verwarmen. Als er water aan wordt toegevoegd, wordt het weer gehydrateerd. In de lucht neemt het waterdamp op en wordt het ook gehydrateerd.

Chemische eigenschappen

Het is een zwak oxidatiemiddel. Het reageert met de meeste metalen tot koper en een metaalsulfaat. Het reageert bijvoorbeeld met ijzer tot koper en ijzer(II)sulfaat.

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Het reageert met natrium- of kaliumhydroxide om koper(II)hydroxide te maken.

CuSO₄ + 2 NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂ SO₄

Het reageert met natriumcarbonaat om koper(II)carbonaat te maken.

CuSO₄ + Na₂ CO₃ → CuCO₃ + Na₂ SO₄

Het reageert met ammoniak tot een donkerblauwe oplossing. Deze oplossing kan vezels in katoen oplossen.

CuSO₄ + 4 NH₃ → Cu(NH₃ )₄ SO₄

Bij verhitting tot hoge temperatuur verandert het in koper(II)oxide en zwaveltrioxide.

CuSO₄ → CuO + SO₃

Het maakt een blauwgroene kleur bij verhitting in een vlam, zoals alle koperverbindingen.

Koper(II)sulfaat komt in de grond voor als chalcantiet. Chalcanthiet wordt gemakkelijk opgelost. Het komt alleen voor in droge gebieden. In de lucht verliest het zijn helderblauwe kleur. Sommige mineralen worden getest op smaak. Chalcanthiet heeft een zoete metaalsmaak. Het moet alleen voorzichtig geproefd worden, want het is giftig. Zijn Mohs-hardheid is 2,5. Het is het pentahydraat van kopersulfaat. Het is blauw of groen. Veel mensen die mineralen verzamelen willen het hebben.

Kopersulfaat wordt gewoonlijk niet in een klein laboratorium gemaakt, omdat het veel gemakkelijker is het gewoon te kopen. Er zijn echter enkele manieren om kopersulfaat te maken.

Koper(II)sulfaat kan worden gemaakt door elektrolyse van een oplossing van zwavelzuur met koperelektroden. Er wordt waterstof gemaakt, evenals een kopersulfaatoplossing.

Cu + H₂ SO₄ → CuSO₄ + H₂

Het kan ook worden gemaakt door koper(II)oxide of koper(II)hydroxide of koper(II)carbonaat te laten reageren met zwavelzuur of door koper toe te voegen aan verwarmd geconcentreerd zwavelzuur:

CuO + H₂ SO₄ → H₂ O + CuSO₄

Cu(OH)₂ + H₂ SO₄ → 2 H₂ O + CuSO₄

CuCO₃ + H₂ SO₄ → H₂ O + CuSO₄ + CO₂

Cu + 2H₂ SO₄  → CuSO₄  + H₂ O + SO₂

Het kan ook worden gemaakt door koper te laten reageren met een mengsel van salpeterzuur en zwavelzuur.

Koper(II)sulfaat, de meest voorkomende koperverbinding, kent vele toepassingen. Het kan worden gebruikt om algen en schimmels te doden. Sommige schimmels kunnen echter resistent worden tegen kopersulfaat. Dan doodt het kopersulfaat ze niet meer. Het kan gemengd worden met kalk om een soortgelijke schimmeldoder te maken. Het kan gebruikt worden om aquariumvissen te behandelen tegen infecties. Het wordt ook gebruikt om suikers op te sporen. Het verandert in rood koper(I)oxide wanneer het gereduceerd wordt door een suiker. Het kan in de organische chemie worden gebruikt als katalysator en oxidatiemiddel. Het wordt gebruikt om te zien of het bloed bloedarmoede heeft.

Het komt vaak voor in scheikundesets. Het wordt gebruikt om een verdringingsreactie aan te tonen, waarbij een metaal met kopersulfaat reageert tot koper en het metaalsulfaat. Het wordt ook gebruikt om gehydrateerde en watervrije chemicaliën aan te tonen. Vroeger werd het gebruikt als braakmiddel. Nu wordt het als te giftig beschouwd.

Het kan worden gebruikt om koper te zuiveren. Een dun zuiver stuk koper en een dik onzuiver stuk koper worden in een kopersulfaatoplossing gelegd. De dunne plaat wordt verbonden met de negatieve draad en de dikke plaat met de positieve draad. Er wordt een elektrische stroom doorheen gestuurd. Het koper in de dikke plaat lost op en slaat neer op de dunne plaat. Alle onzuiverheden vallen naar de bodem, terwijl bij de negatieve elektrode zuiver koper ontstaat.

Iemand bedekte de muren van hun appartement met kopersulfaatkristallen als decoratie.

Kopersulfaat is enigszins giftig voor mensen. Het is echter zeer giftig voor vissen. Bij mensen irriteert het de huid en de ogen. Het kan misselijkheid veroorzaken als het wordt gegeten. Het doet automatisch overgeven bij inname. Als er echter te veel van wordt gegeten, kan het in de maag terechtkomen en veel problemen veroorzaken.

• Koperverbindingen