Глава 17. Первая группа периодической системы элементов д. И. Менделеева

17.1. Соединения меди

Из соединений меди (II) применяют меди сульфат. Меди сульфат встречается в виде минералов, содержащих различное число молекул кристаллизационной воды. Меди сульфат можно получить, действуя серной кислотой на металлическую медь в присутствии окислителей. Этот способ лежит в основе современного промышленного производства меди (II) сульфата. Металлическую медь растворяют в нагретой разбавленной серной кислоте при продувании воздуха:

2Cu + 2H₂SO₄ + O₂  2CuSO₄ + 2H₂O

В качестве окислителя можно использовать не только кислород воздуха, но и чистую азотную кислоту:

3Cu + 3H₂SO₄ + 2HNO₃  3CuSO₄ + 4H₂O + 2NO

Полученный раствор выпаривают досуха для удаления воды и оксидов азота.

Получают меди (II) сульфат также растворением оксида (II) меди в серной кислоте:

CuO + H₂SO₄  CuSO₄ + H₂O

Меди (II) сульфат представляет собой кристаллогидрат и отличается характерной синей окраской (табл. 17.1).

17.1. Свойства меди (II) сульфата

Лекарственное вещество	Химическая формула	Описание
Cupri sulfas — меди сульфат, меди (II) сульфат	CuSO4  5H2O	Синие кристаллы или синий кристаллический порошок без запаха, металлического вкуса. Медленно выветривается на воздухе.

При выветривании или прокаливании меди сульфат постепенно теряет кристаллизационную воду, что приводит к уменьшению интенсивности окраски кристаллов. При 105 C отщепляется две молекулы воды, при 150 C он обезвоживается до моногидрата. Полная потеря кристаллизационной воды (при 250 C) сопровождается обесцвечиванием. Меди (II) cульфат легко растворим в воде с образованием растворов нейтральной реакции, практически нерастворим в этаноле.

Для установления подлинности используют свойство иона меди легко восстанавливаться. В качестве восстановителя берут железную пластинку или гвоздь, которые при соприкосновении с раствором меди (II) сульфата покрываются красным налетом металлической меди:

Fe + CuSO₄  Cu + FeSO₄

Соли меди (II) в присутствии хлороводородной кислоты окрашивают бесцветное пламя горелки в зеленый цвет.

Ион меди можно идентифицировать, используя способность этого элемента легко образовывать комплексные соединения с раствором аммиака. Под действием аммиака из раствора меди (II) сульфата вначале осаждается голубой осадок:

2CuSO₄ + 2NH₃ · H₂О  Cu₂(OH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄

Осадок легко растворяется в избытке раствора аммиака, образуя аммиакаты меди темно-синего цвета:

Cu₂(OH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 6NH₃ · H₂О  2[Cu(NH₃)₄]SO₄ + 8H₂O

Число молекул аммиака в аммиакатах может меняться от одной до четырёх.

Гексацианоферрат (II) калия при pH 7 осаждает ионы меди в виде красно –бурого осадка, растворимого в аммиаке с образованием аммиакатов меди.

Раствор меди (II) сульфата с сульфидом натрия образует черный осадок сульфида меди (II), нерастворимый в хлороводородной кислоте:

CuSO₄ + Na₂S  CuS + Na₂SO₄

Диэтилдитиокарбаминат натрия образует с ионом меди (II) красного цвета соединение, а дитизон — комплекс красно-фиолетового цвета. Окрашенные продукты извлекаются хлороформом. Меди сульфат дает характерную реакцию на сульфат-ион.

Количественное определение основано на восстановлении катиона меди (II) до меди (I):

2СuSO₄ + 4KI  2CuI₂ + 2K₂SO₄

2CuI₂  2CuI + I₂



2CuSO₄ + 4KI  2CuI + I₂ + 2K₂SO₄

Выделившийся иод титруют раствором тиосульфата натрия (индикатор крахмал).

Содержание меди (II) сульфата может быть также установлено комплексонометрическим методом.

Хранят по списку Б в хорошо укупоренной таре, не допуская потери кристаллизационной воды, что может привести к передозировкам при приготовлении лекарственных форм.

Меди (II) сульфат применяют в качестве наружного антисептического, вяжущего или прижигающего средства в виде 0,25%-ных растворов в глазной и урологической практике.