Siarczan miedzi(I)

Siarczan miedzi(I)
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
konst.	siarczan dimiedzi
addyt.	tetraoksydosiarczan(2−) miedzi(1+)
	Inne nazwy i oznaczenia
półsyst.	siarczan miedzi(I)
Stocka	siarczan(VI) miedzi(I)
inne	daw. siarczan miedziawy
	Ogólne informacje
	Charakterystyka fizyczna
	jasnoszare ciało stałe (produkt zawierający 1% Cu2O)
Wzór chemiczny	Cu2SO4
• zapis Hilla	Cu2O4S
Masa molowa	223,15 g/mol
	Identyfikacja
Numer CAS	17599-81-4
PubChem	134737
InChI
	InChI=1S/2Cu.H2O4S/c;;1-5(2,3)4/h;;(H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2
	InChIKey
	WIVXEZIMDUGYRW-UHFFFAOYSA-L
Właściwości
	Gęstość
	4,12 g/cm³; ciało stałe
Temperatura rozkładu	400 °C
Budowa
Układ krystalograficzny	rombowy
	Podobne związki
Inne aniony	siarczan miedzi(II)
Inne kationy	siarczan srebra(I)
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Siarczan miedzi(I), nazwa Stocka: siarczan(VI) miedzi(I), Cu₂SO₄ – nieorganiczny związek chemiczny z grupy siarczanów metali, sól kwasu siarkowego i miedzi na I stopniu utlenienia.

Otrzymywanie

Można go otrzymać w reakcji siarczanu dimetylu (CH₃)₂SO₄ z Cu₂O^[3]. Metoda ta została opisana po raz pierwszy w 1909 roku^[2]^[4]. Reakcja prowadzona w temperaturze 160 °C w atmosferze argonu daje produkt o wysokiej czystości (99%)^[2]^[1]:

(CH₃)₂SO₄ + Cu₂O → Cu₂SO₄ + (CH₃)₂O↑

Proces należy zakończyć po 10 minutach, gdyż kontynuowanie reakcji, nawet przez 2 minuty, prowadzi do stopniowego rozkładu związku^[2]^[1].

Siarczan miedzi(I) otrzymywano też w wyniku redukcji siarczanu miedzi(II), np. dwutlenkiem siarki w trójskładnikowym siarczanowym stopie eutektycznym (Li₂SO₄, K₂SO₄, Na₂SO₄) w temperaturze 580 °C^[5]:

2CuSO₄ + SO₂ → Cu₂SO₄ + 2SO₃

Właściwości

Krystalizuje w układzie rombowym^[2]^[1]. Przewodnictwo właściwe ciała stałego w temperaturze pokojowej wynosi 0,56 S/cm. Przewodnictwo to ma charakter jonowy, a przewodnictwo elektronowe jest na poziomie pomijalnym^[6].

Jest związkiem wrażliwym na wilgoć, natomiast w suchym powietrzu jest trwały w temperaturze pokojowej. Z pomiarów przewodnictwa elektrycznego wynika, że powyżej 60 °C zaczyna ulegać rozkładowi (następuje gwałtowny wzrost oporu)^[6]. Przy ogrzewaniu powyżej 320 °C ulega dysproporcjonowaniu do wielu produktów, reagujących następnie ze sobą. W zależności od warunków, sumaryczny zapis reakcji może być następujący^[1]:

2Cu₂SO₄ → 2Cu₂O + 2SO₂↑ + O₂↑

lub

3Cu₂SO₄ → 2Cu₂O + SO₂↑ + 2CuSO₄

W roztworach wodnych także dysproporcjonuje, do siarczanu miedzi(II) i miedzi metalicznej^[1]^[5]:

Cu₂SO₄ → Cu↓ + CuSO₄

Z tlenkiem węgla i amoniakiem tworzy stabilne związki kompleksowe, odpowiednio [Cu(CO)]₂SO₄·H₂O i [Cu(NH₃)₂]₂SO₄^[3], natomiast w reakcji z acetonitrylem powstaje nietrwały kompleks [Cu(CH₃CN)₄]₂SO₄^[7].

Przypisy

1 2 3 4 5 6 7 H.J.H.J. Berthold H.J.H.J., J.J. Born J.J., Über Kupfer(I)-sulfat Cu₂SO₄. Darstellung und thermische Eigenschaften, „Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie”, 550 (7), 1987, s. 7–15, DOI: 10.1002/zaac.19875500702 (niem.).
1 2 3 4 5 H.J.H.J. Berthold H.J.H.J., J.J. Born J.J., R.R. Wartchow R.R., The crystal structure of copper(I)sulfate Cu₂SO₄. The first structure of a simple cuprous oxo-salt, „Zeitschrift für Kristallographie – Crystalline Materials”, 183 (1–4), 1988, s. 309–318, DOI: 10.1524/zkri.1988.183.14.309 (ang.).
1 2 Philip JohnP.J. Durrant Philip JohnP.J., BrylB. Durrant BrylB., Zarys współczesnej chemii nieorganicznej, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1965, s. 1218 .
↑ A.A. Recoura A.A., Sur le sulfate cuivreux, „Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences”, 148, 1909, s. 1105–1108 (fr.).
1 2 R.I.R.I. Dearnaley R.I.R.I., D.H.D.H. Kerridge D.H.D.H., D.J.D.J. Rogers D.J.D.J., Molten lithium sulfate-sodium sulfate-potassium sulfate eutectic: reactions of some sulfur compounds, „Inorganic Chemistry”, 22 (22), 1983, s. 3242–3247, DOI: 10.1021/ic00164a015 (ang.).
1 2 M.A.K.L.M.A.K.L. Dissanayake M.A.K.L.M.A.K.L., H.M.N.H.M.N. Bandara H.M.N.H.M.N., Ionic conductivity of cuprous sulphate, „Electrochimica Acta”, 33 (4), 1988, s. 543–544, DOI: 10.1016/0013-4686(88)80174-9 (ang.).
↑ D.S.D.S. Gill D.S.D.S., R.R. Singh R.R., D.S.D.S. Rana D.S.D.S., J.J. Wagler J.J., E.E. Kroke E.E., Preparation, characterization, X-ray structure determination and solution properties of some novel copper(I) bisulfate and sulfate salts and their stable derivatives, „Zeitschrift fur Naturforschung B”, 66 (10), 2011, s. 1042–1048, DOI: 10.1515/znb-2011-1009 (ang.).

[Berthold1987-1] 1 2 3 4 5 6 7 H.J.H.J. Berthold H.J.H.J., J.J. Born J.J., Über Kupfer(I)-sulfat Cu₂SO₄. Darstellung und thermische Eigenschaften, „Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie”, 550 (7), 1987, s. 7–15, DOI: 10.1002/zaac.19875500702 (niem.).

[Berthold1988-2] 1 2 3 4 5 H.J.H.J. Berthold H.J.H.J., J.J. Born J.J., R.R. Wartchow R.R., The crystal structure of copper(I)sulfate Cu₂SO₄. The first structure of a simple cuprous oxo-salt, „Zeitschrift für Kristallographie – Crystalline Materials”, 183 (1–4), 1988, s. 309–318, DOI: 10.1524/zkri.1988.183.14.309 (ang.).

[Durrant-3] 1 2 Philip JohnP.J. Durrant Philip JohnP.J., BrylB. Durrant BrylB., Zarys współczesnej chemii nieorganicznej, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1965, s. 1218 .

[Recoura-4] A.A. Recoura A.A., Sur le sulfate cuivreux, „Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences”, 148, 1909, s. 1105–1108 (fr.).

[Dearnaley1983-5] 1 2 R.I.R.I. Dearnaley R.I.R.I., D.H.D.H. Kerridge D.H.D.H., D.J.D.J. Rogers D.J.D.J., Molten lithium sulfate-sodium sulfate-potassium sulfate eutectic: reactions of some sulfur compounds, „Inorganic Chemistry”, 22 (22), 1983, s. 3242–3247, DOI: 10.1021/ic00164a015 (ang.).

[Dissanayake-6] 1 2 M.A.K.L.M.A.K.L. Dissanayake M.A.K.L.M.A.K.L., H.M.N.H.M.N. Bandara H.M.N.H.M.N., Ionic conductivity of cuprous sulphate, „Electrochimica Acta”, 33 (4), 1988, s. 543–544, DOI: 10.1016/0013-4686(88)80174-9 (ang.).

[Gill-7] D.S.D.S. Gill D.S.D.S., R.R. Singh R.R., D.S.D.S. Rana D.S.D.S., J.J. Wagler J.J., E.E. Kroke E.E., Preparation, characterization, X-ray structure determination and solution properties of some novel copper(I) bisulfate and sulfate salts and their stable derivatives, „Zeitschrift fur Naturforschung B”, 66 (10), 2011, s. 1042–1048, DOI: 10.1515/znb-2011-1009 (ang.).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]