探索常见氧化剂的奇妙伙伴——硫酸铜(CuSO4)。
作为化学界的重要角色,硫酸铜(CuSO4),其分子式Cu2+S2O4,分子量159.61,CAS号7758-98-7,以其独特的性质在许多化学反应中大放异彩。
物理世界的硫酸铜
它以白色粉末的形式存在,加热至560℃,能分解成珍贵的氧化铜,具有3.6g/cm3的密度。
神奇的是,它能与水分子亲密互动,形成一水合硫酸铜或五水合硫酸铜。
溶解于水和甲醇,微溶于乙醇,而对丙酮和乙醚却敬而远之。
制备与应用
在实验室和工业界,无水硫酸铜和五水合硫酸铜都是常见的商品,前者可通过在干燥气氛中加热五水硫酸铜制得。无水硫酸铜需要特别注意在干燥条件下储存,以保持其活性。
催化之王
Cu2+的二价特性赋予硫酸铜强大的Lewis酸性,它在酸催化的反应中如虎添翼,如与重氮化合物的反应生成卡宾化合物,促进各种卡宾反应。
在对甲基苯磺酸的陪伴下,硫酸铜协助邻二醇在丙酮中实现缩醛保护,彰显其酸性特质。
叠氮与炔类的世界
硫酸铜在叠氮化合物合成和偶极环加成反应中也大显身手。通过与抗坏血酸钠盐协同,硫酸铜可将Cu2+还原为Cu+,催化叠氮化合物与炔类的化学反应。
氧化剂的秘密武器
在高锰酸钾-五水硫酸铜体系中,硫酸铜的氧化性得以展现,它能够转化硫醇、伯胺、伯醇和仲醇,甚至在四氢吡喃的反应中,只需6小时,就能生成宝贵的δ-戊内脂产物。
绿色化学的新领域
近年来,硫酸铜在C-N交叉偶联反应中的潜力逐渐被挖掘。在硫酸铜与1,10-菲咯啉的催化下,炔基溴与对甲基苯磺酰胺进行脱溴化氢偶联,创造出新的炔胺化合物。
分子重组的魔术师
Mitkin等科学家发现,通过光敏化剂苯乙酮和光的作用,硫酸铜能促进N-甲基-5,5-二苯基-5,6-二氢吡啶-2-酮分子骨架的重排,产生丰富的三元环和五元环产物,效率极高。
还原反应的助手
在Corey等人的研究中,硫酸铜作为还原剂,能加速不饱和羧酸中C=C双键还原的速度,增强化学反应的效率。
总的来说,硫酸铜(CuSO4)不仅是氧化过程中的得力助手,也是众多化学反应中的关键催化剂,它的多功能性与广泛应用令人瞩目。
cuso4是什么化学名称
CuSO4是硫酸铜化学式,又叫无水硫酸铜,为白色或灰白色粉末,极易吸水变成蓝色。溶液呈酸性,粉尘刺鼻性很强。溶于水及稀的乙醇中而不溶于无水乙醇。在潮湿空气中易潮解,在高温中形成黑色氧化铜。
一、物理性质
1、密度:3.603克/立方厘米
2、溶解度:25℃时在水中为23.05g/100gH2O,不溶于乙醇和乙醚。
3、熔点:560°C
4、外观:白色或灰白色粉末。
二、化学性质
化学式CuSO4,是强酸弱碱盐,由于水解溶液呈弱酸性。
吸水性很强,吸水后反应生成蓝色的五水合硫酸铜(俗称胆矾或蓝矾)。
(CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O)水溶液呈蓝色。
将硫酸铜溶液浓缩结晶,可得到五水硫酸铜蓝色晶体,俗称胆矾、铜矾或蓝矾(相对密度2.28,相对分子质量为249.8,蓝色三斜晶体,在干燥空气中易风化)。
加热至190℃时失去四分子结晶水变为CuSO4·H2O(相对分子质量为177.62,淡绿色粉末)。
至258摄氏度变成无水盐常利用这一特性来检验某些液态有机物中是否含有微量水分。
将胆矾加热至650℃高温,可分解为黑色氧化铜、二氧化硫及氧气。
三者都有毒,溶于水,不溶于乙醇。
在空气的作用下铜与浓硫酸反应或将氧化铜溶于稀硫酸后,经蒸发,结晶而得。
用作定氨催化剂,棉丝媒染剂,木材防腐剂,农用杀虫剂,水质杀菌剂,医用呕吐剂:作为电镀,染料和皮革工业的原料,无水硫酸铜用作脱水剂和气体干燥剂。
硫酸铜属于重金属盐,有毒,成人致死剂量0.9g/kg。若误食,应立即大量食用牛奶、鸡蛋清等富含蛋白质食品,或者使用EDTA钙钠盐解毒。
元素价态:硫酸根:-2价(硫:+6价氧:-2价)。
铜:+2价
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