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五水硫酸铜的结构

2012-09-27 14:15 医学教育网
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硫酸铜含量(以CuSO4·5H2O计)% ≥ 98.5

硫酸铜含量(以Cu2+计)% ≥ 25

铅(以Pb计)% ≤ 0.001

砷(以AS计)% ≤ 0.0005

细度 30-80

相对分子质量约为250

温度 ℃ 0 10 20 30 40 50
溶解度 g/100g 水 14.3 17.4 20.7 25.0 28.5 33.3
温度 ℃ 60 70 80 90 100 ?
溶解度 g/100g 水 40.0 47.1 55 64.2 75.4 ?

结构

五水合硫酸铜晶体结构:CuSO4·5H2O晶体结构中,Cu离子呈八面体配位,为四个H2O和两个O所围绕。第五个H2O与Cu八面体中的两个H2O和[SO4]中的两个O连接,呈四面体状,在结构中起缓冲作用。

五水合硫酸铜结构

失水过程

五水合硫酸铜晶体失水分三步。上图中两个仅以配位键与铜离子结合的水分子最先失去,大致温度为102摄氏度。

两个与铜离子以配位键结合,并且与外部的一个水分子以氢键结合的水分子随温度升高而失去,大致温度为113摄氏度。

最外层水分子最难失去,因为它的氢原子与周围的硫酸根离子中的氧原子之间形成氢键,它的氧原子又和与铜离子配位的水分子的氢原子之间形成氢键,总体上构成一种稳定的环状结构,因此破坏这个结构需要较高能量。失去最外层水分子所需温度大致为258摄氏度。

差热曲线分析:差热曲线在185℃时出现显著的吸热谷。310℃时出现较小的吸热谷,是由于脱水引起的。当加热至805℃和875℃时出现两个连续的吸热谷是由于脱失硫酸根引起的。(注:实际操作时由于五水合硫酸铜较易变质,加上杂质含量、仪器准确度等因素的干扰,实验结果与理论值的差距比较大。)

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