Неорганическая химия. Т. 3, кн. 2. Под ред. Ю.Д. Третьякова (975566), страница 45
Текст из файла (страница 45)
— Т. 2. — С. 415. 204 При растворении безводного сульфата меди(1!) в воде выделяется теплота, а раствор окрашивается в синий цвет — вновь происходит образование медного купороса: Сц80,(тв.) + 5Н,О(ж.) = Сп80, 5Н40(тв.); он' = — 1588 кЛжумоль. Это егде раз доказывает энергетическую предпочтительность структуры пентагидрата.
При сильном прокаливании безводный сульфат мели(!1) разлагается, превращаясь в оксил: > 700'С 2Сц80, — ч 2СцО+ 280, + Оз В качестве побочного продукта разложения может образовываться оксосульфат Сцз0804, который при температуре 860'С превращается в оксид меди(!1), сернистый газ и кислород.
Препаративным метолом получения безводного сульфата также служит взаимодействие хлорида меди(1!) с серным ангидридом в жидком сернистом газе или хлорисгом сульфуриле: СцС!4 + 280з = С ц 804 + 80зС1з Медный купорос используют в электрохимических процессах нанесения медных покрытий, для консервации древесины, протравливания семян, в производстве минеральных красок и как исходное вещество для синтеза различных соединений меди.
Суспензию гидроксида кальция в растворе сульфата меди(1!) (бордосская жидкость) применяют для защиты растений от вредителей и болезней. В технике медный купорос получают растворением медных отходов в горячей концентрированной серной кислоте или обработкой подвергнутых обжигу сульфидных руд теплой разбавленной серной кислотой. Кипячение растворов сульфата меди(П) приводит к выпадению зеленого осадка основных сульфатов состава Сц4(ОН)4804, Сц4(ОН)з(804)4.4Н,О, Сцз(ОН)4804.6НзО, встречающихся в природе в виде минерала брошангита, вернадскита и камарецита соответственно.
Известны также кристаллогидраты Сц (ОН)4804. НзΠ— лгинерал познякит и Сц4(ОН)4804 2НзΠ— минерал лангит, окрашенные в голубой цвет. Они кристаллизуются со временем из раствора медного купороса, в который был добавлен гидрокарбонат натрия до рН 6,5' или стехиометрическое количество гидроксида назрия. С сульфатами щелочных металлов медный купорос дает двойные соли — шениты (соли Ту4тона), например К,804. Сц804. 6Н,О. Они имеют более низкую растворимость по сравнению с исходными веществами и легко кристаллизуются.
* Л(автова М М., Риагага ХА., г(еся(рогелхо 60, 84вфев (п Сопяегтацоп.— 1990.— Хг. 35. — Р. 81. Нитрат меди(П) при температуре ниже 24,5'С кристаллизуется из водных растворов в виде синего гексагидрата Сц(НОз), 6Н,О, содержащего ионы гексааквамеди(11); выше этой температуры устойчив тригидрат Сц(Ы04),. 3Н,О. Выдерживанием в вакууме 0,0001 атм при температуре 60 — 70 С в течение нескольких часов тригндрат удается перевести в моногидрат, а повышая температуру до 80 — 90'С вЂ” окончательно обезводить. Тем не менее наиболее удобен синтез безводного нитрата из меди действием на нее жидким )х(,04 растворенным в этилацетатс (см.
т. 2, с. 192): Сц + 3(х(,04 = [)4(0! (Сц(1ЧО,),)- + 214(ОТ 205 ЭСа О)Ч С)О Рнс. 7.24. Строение нитрата лебеди(11).' и — в парах; о — в криствчле (р-модификация) Образующукзся соль нптрозония высаливают избытком диоксида азота, а зател~ разлагаюг в накуумс; 100 'С !)л)0! !Сц(ХО,)з! — -о Си(ХО,), + 2ХО,!' Синие кристаллы безводного нитрата меди(!1) плавятся при температуре !47'С, а прн !60 "С возгоняются, переходя в пар в форме люнолзерных молекул Сц(ХО,)з (рис.
7.24, а). В твердой фазе вещество существует в виде двух полиморфных форм*, построенных из атомов чеди, обьединенных мостиковыми нитратнылзи группами в каркас из бесконечных зигзагообразных цепей (рис. 7.24, б), При смешении раствора нитрата меди(11) с суспензией гидроксида Сц(ОН)з образусзся зеленая основная соль Со,(л)0))(ОН)з, найденная н природе н ниде минерала герхардтита. Средний нитрит меди(!!) не известен.
При попытке концентрирования раствора, солсржашего образукпцие его ионы, происходиз диспропорционирование нитрита на нитрат н оксид азота(!!). Кристаллизацией из водно-спиртовых растворов СцБ04 и КХО получена оснбвная соль Сц,(ОН)з()л)0,) в ниде бнркззо)зых игольчатых кристаллов. Ионы Сць окружены искаженным октаздром из атомов кислорода групп ОН и )чОь Октаэдры ! СцОв! сочленены ребрами в двух направлениях, обрыуя слои**. Изве- ' Троевов С И., Морозов Н. В, Зваченков К.
О., Карелов Ю. М. !7 Журн. иеоргаи. хил~ии.— 1996. — Т, 41. — )лье 9. — С. 1476 *' 5еЬопйг М., Моеаее Н., Егае 76 д. // 2. Апогв. АПВ. Сбеги, — 1993. — Вф 619. — 5. 1287. 206 стны также многочисленные нитритныс комплексы, в которых нитрит-ион координирован через атом азота: Кз(Сп<е)О,)«1, !Сп<г(НВ«((407)71, !Сп<ХН«)з(ХОз)7!'. Описано большое число йюсфатов меди<И). Синий ортофосфат Сп,(РО,) взаимодействует с фосфорной кислотой с образованием кислых солей СпНРО« и Си(НзРО,),'*. Получены изумрудно-зеленые основные соли Сп,(РО,)(ОН)з, Сп,<РО,)(ОН) <минерал тагилит) и Сп,(РО«),(ОН)„, использовавшийся в качестве природного зеленого пигмента («псевдомалахит»), оксофосфаты Сп,О(РО,),. Си;О (РО,), пнрофосфаты Сп.Р О, и тетРаметафосфатгя Сп„Р„Оп. Известны сРедний Си<НРО,)(Н,О), и кислыи Сп(Н РО,), фосфиты меди(11).
При смешивании растворов арсенита натрия и сульфата меди(1!) выпадает зеленый осадок переменного состава, известный как зелень Шееле. Он прелставляет собой основный арсенит мели(!1), точный состав и строение козорого однозначно нс установлены. Расгвореннем зелени Шееле в кипящей уксусной кислоте получали другой зелсныи пигмент — швейнфуртскую зелень Сп(СН»СОО)з ЗСп(АхО,) . В настоящее время эти вещества не используют из-за высокой токсичности.
Г!ри взаимодействии солей меди с жидким стеклом выпадают осадки силикатов. Известны структуры цепочечного метасиликата СпбйО,<Н«0), встречающегося в природе в виде изумрулно-зеленого минерала диоптаза, а также основных солей, например Св,(ОН),(В!«Ои) пН О (хризоколла), Спз(б(,0, )(ОН)ь Г(вет хризоколлы в зависимости от примесей и солержания волы колеблется от ярко-зеленого до бирюзового и небесно-голубого. В лревности хризоколлой называли.
по-видимому. малахит, из которого получали припой для пайки золота (Хриоо9 — золото, коХЬх — клен). Двойной силикат СаСпЯ«О„, благодаря ярко-синему пвезу использовали в качестве синего пигмента в Египте более 5 200 лет назад. Под названием «саегп1епв» (лат. сиеги/а— синева, лазурь) зто вещество упоминается римским ученым Витрувием в трактаге «Ое агс)11<ее<ига». Еще в древности пигмент получали искусственно из малахита, опекая его с известняком и кварпевым песком прп температуре 800 — 900'С, Эта технология была разработана на рубеже Н! и !1 тыс.
до н.з. Древние мастера должны были точно соблюдать нс только соотношения реагентов, но и выдерживать строгий температурный режим: при 1000*С вещество разла~ается на оксил мели(!1), трилимит и аморфныи стекловилный силикат. В Китае начиная с Хг в, до н.э. в качесзве синих пигментов испольювали родственные соединения: ВаСпбй«Оы <«китайский синий») и ВаСпЫ«0, («китаискии пурпурныи»)»**. Оксалаты щелочных металлов осаждают из растворов солей меди(!1) ~олубой осадок оксалата СОС,О, Н,О, растворимый в избьпке реагенга с образованием комплекса !Сп(С;О,) 1, а при нагревании разлагающийся на волу, медь и углекислый газ. Слабые основные свойства гидроксида меди(!!) наглядно демонстрируются невозможностью синтеза в водном растворе некоторых средних солей меди(!!) со слабымп кислотами, например карбоната.
В результате взаимодействия растворов сульфата мели(!!) и среднего или кислого карбоната натрия в зависимости от соотношения реагентов образуются аморфные голубые осадки гидратированного основного сульфата (при большом избытке сульфата меди) и (при мольном соотношении > 1: 2) гидратированного гидроксокарбоната меди(1!) Спз(ОН),СОз эгН40.
При стоянии или слабом (100'С) нагревании осадок основного карбоната обезвоживается, превращаясь в светло-зеленый аморфный порошок примерного состава Спз(ОН)„СО» (этот состав соответствует природному минералу малахиту, или горной зелени). * йас)пд Л.. дти Л., Сиделпес У.," ,Еаг. ). Вопд (йа<е Сйегп, — !993. — 9. 30. — Р. 427, ( <43. ** Доифаг(яА. // Ма~ег. йеь Вид. — !9ХО. — »7. !5. — Р.
(Ояз. "* Д«ые Н. // Лпасж. Опель (пь Ед. Епя). — 2002. — Н. 4! . — Р. 24ХЗ. 207 Рентпенофазовый анализ продукта, полученного постепенным добавлением к раствору сульфата меди(П) растворов карбоната или гидрокарбоната натрия и высушенного на воздухе, показал наличие в нем оснбвных сульфатов Си,(ОН)4$04 2Н,О и Сн,(ОН)4В04 2Н,О. При обратном приливании реагентов получе11ы рентгеноаморфные осадки гидратированного основного карбоната. Препаративный синтез малахита осуществляют, всыпая заранее приготовленную смесь медного купороса и гидрокарбоната натрия (мольное соотношение 1: 2,25) небольшими порциями в кипящую воду: 2Соо04 + 4! 1аНСО, = Снз(ОН)2С0,4 + 2)к)а,о04 + ЗС071 + Н,О Подобно гидроксиду малахит легко разлагается при кипячении с растворами щелочей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
