Tembaga (II) Sulfat Hidrat

CuSO₄  5H₂O

Tembaga (II) sulfat, juga dikenal sebagai sulfat cupric, adalah senyawa kimia dengan rumus kimia CuSO4. Garam ini ada sebagai serangkaian senyawa yang berbeda dalam derajat mereka hidrasi. Bentuk anhidrat adalah bubuk hijau atau abu-abu putih pucat, sedangkan pentahidrat (CuSO4 5H2O ·), garam paling sering ditemukan, adalah biru terang. Tembaga sulfat exothermically larut dalam air untuk memberikan kompleks aquo [Cu (H2O) 6] 2 +, yang memiliki geometri molekul oktahedral dan paramagnetik. Nama lain untuk tembaga (II) sulfat adalah "vitriol biru" dan "bluestone".

Tembaga sulfat diproduksi industri dengan memperlakukan logam tembaga atau oksida dengan asam sulfat. Untuk penggunaan laboratorium, sulfat tembaga biasanya dibeli.

Bentuk anhidrat terjadi sebagai mineral langka yang dikenal sebagai chalcocyanite. Tembaga sulfat hidrat terjadi di alam sebagai chalcanthite (pentahidrat), dan dua yang lebih jarang: bonattite (trihidrat) dan boothite (heptahidrat).

Tembaga (II) sulfat pentahidrat terurai sebelum leleh pada 150 ° C, kehilangan dua molekul air pada 63 ° C, diikuti oleh dua lainnya di 109 ° C dan molekul air akhir pada 200 ° C. Dehidrasi hasil oleh dekomposisi tetraaquacopper (2 +) moeity, dua kelompok yang berlawanan aqua hilang untuk memberikan diaquacopper (2 +) moeity. Langkah kedua terjadi dehidrasi dengan dua kelompok terakhir aqua hilang. Lengkapi dehidrasi terjadi ketika molekul terikat hanya air hilang. Pada 650 ° C, tembaga (II) sulfat terurai menjadi tembaga (II) oksida (CuO) dan sulfur trioksida (SO3). Warna biru adalah karena air hidrasi. Ketika dipanaskan dalam api terbuka kristal dehidrasi dan mengubah putih keabu-abuan. Tembaga sulfat bereaksi dengan asam klorida pekat. Dalam reaksi larutan biru tembaga (II) berubah menjadi hijau, karena pembentukan tetrachlorocuprate (II):

Cu2 + + 4 Cl-→ CuCl42-

Hal ini juga bereaksi dengan logam reaktif lebih dari tembaga (misalnya Mg, Fe, Zn, Al, Sn, Pb dll):

CuSO₄ + Zn → ZnSO₄ + Cu

CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu

CuSO₄ + Mg → MgSO₄ + Cu

CuSO₄ + Sn → SnSO₄ + Cu

3 CuSO₄ + 2 Al → Al₂(SO₄)₃ + 3 Cu

Terbentuk tembaga diendapkan pada permukaan logam lainnya. Reaksi berhenti ketika tidak ada permukaan bebas dari logam hadir lagi. Sebagai herbisida, fungisida dan pestisida. Tembaga sulfat pentahidrat adalah fungisida. Namun, beberapa jamur mampu beradaptasi dengan peningkatan kadar ion tembaga. Dicampur dengan kapur itu disebut campuran Bordeaux dan digunakan untuk mengendalikan jamur pada anggur, melon, dan berry lainnya. aplikasi lain adalah senyawa Cheshunt, campuran sulfat amonium karbonat tembaga dan digunakan dalam hortikultura untuk mencegah redaman off dalam bibit. Penggunaannya sebagai herbisida tidak pertanian, melainkan untuk mengontrol tanaman air invasif dan akar tanaman dekat pipa berisi air. Hal ini digunakan di kolam renang sebagai sebuah algaecide. Sebuah larutan encer tembaga sulfat digunakan untuk mengobati ikan akuarium untuk infeksi parasit, dan juga digunakan untuk menghilangkan siput dari akuarium. Ion tembaga sangat beracun bagi ikan, sehingga perhatian harus diambil dengan dosis. Sebagian besar spesies ganggang dapat dikontrol dengan konsentrasi yang sangat rendah sulfat tembaga. Tembaga sulfat menghambat pertumbuhan bakteri seperti Escherichia coli.

Untuk sebagian besar dari abad kedua puluh, tembaga arsenat dikrom (CCA) adalah tipe dominan pelestarian kayu untuk kegunaan lain dari tumpukan yang mendalam didorong, tiang listrik, dan hubungan kereta api. Untuk membuat tekanan-diperlakukan kayu, sebuah silinder besar diisi dengan mandi kimia berair. Tembaga sulfat pentahidrat dilarutkan dalam air bersama dengan aditif lainnya sebelum kayu ditempatkan di dalam silinder. Bila silinder bertekanan, bahan kimia yang diserap oleh kayu, memberikan kayu fungisida, insektisida, dan UV-cahaya yang mencerminkan sifat-sifat yang membantu melestarikannya.

Reagen Analitis

Beberapa tes kimia memanfaatkan sulfat tembaga. Hal ini digunakan dalam larutan Fehling dan larutan Benedict untuk menguji untuk mengurangi gula, yang mengurangi tembaga sulfat larut (II) biru ke merah tembaga larut (I) oksida. Tembaga (II) sulfat juga digunakan dalam reagen biuret untuk menguji protein. Tembaga sulfat juga digunakan untuk tes darah untuk anemia. Darah diuji dengan menjatuhkannya ke dalam larutan tembaga sulfat gravitasi tertentu yang dikenal - darah yang mengandung hemoglobin yang cukup cepat tenggelam karena kepadatannya, sedangkan darah yang tidak, mengapung atau tenggelam kurang cepat. Dalam tes nyala, ion tembaga memancarkan cahaya biru-hijau tua, jauh lebih biru daripada tes api untuk barium.

Tembaga sulfat adalah bahan kimia umum termasuk dalam set kimia anak-anak dan sering digunakan untuk menumbuhkan kristal di sekolah dan dalam eksperimen plating tembaga. Karena toksisitasnya, tidak dianjurkan untuk anak kecil. Tembaga sulfat sering digunakan untuk menunjukkan reaksi eksotermik, di mana baja wol atau pita magnesium ditempatkan dalam larutan berair dari CuSO4. Hal ini digunakan dalam kursus kimia sekolah untuk menunjukkan prinsip hidrasi mineral. Bentuk pentahidrat, yang biru, dipanaskan, mengubah tembaga sulfat ke dalam bentuk anhidrat yang berwarna putih, sedangkan air yang hadir dalam bentuk pentahidrat menguap. Ketika air kemudian ditambahkan ke senyawa anhidrat, ternyata kembali ke dalam bentuk pentahidrat, mendapatkan kembali warna biru, dan dikenal sebagai Copperas biru [15] Tembaga (II) sulfat pentahidrat dapat dengan mudah dihasilkan oleh kristalisasi dari larutan sebagai tembaga (II) sulfat cukup hydroscopic.

Dalam sebuah ilustrasi dari sebuah "reaksi logam pengganti tunggal," besi terendam dalam larutan sulfat tembaga. Setelah berdiri, bereaksi besi, memproduksi besi (II) sulfat, dan tembaga presipitat.

     Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Dalam suatu Sistem Periodik Unsur (SPU), tembaga (Cu) termasuk ke dalam golongan 11. Tembaga, perak dan emas disebut logam koin karena dipakai sejak lama sebagai uang dalam bentuk lempengan (koin). Hal ini disebabkan oleh logam ini tidak reaktif, sehingga tidak berubah dalam waktu yang lama. Tembaga adalah logam berdaya hantar listrik tinggi, maka dipakai sebagai kabel listrik. Tembaga tidak larut dalam asam yang bukan pengoksidasi tetapi tembaga teroksidasi oleh HNO3 sehingga tembaga larut dalam HNO3 [1]. Bentuk pentahidrat yang lazim terhidratnya, yaitu kehilangan empat molekul airnya pada 110 °C dan kelima-lima molekul air pada 150 °C. Pada 650 °C, tembaga (II) sulfat mengurai menjadi tembaga (II) oksida (CuO), sulfur dioksida (SO2) dan oksigen (O2).
Tembaga (Cu) merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif. Cu+ mengalami disproporsionasi secara spontan pada keadaan standar (baku). Hal ini bukan berarti larutan senyawa Cu(I) tidak mungkin terbentuk. Untuk menilai pada keadaan bagaimana mereka ditemukan, yaitu jika kita mencoba membuat (Cu+) cukup banyak pada larutan air, Cu2+ akan berada pada jumlah banyak (sebab konsentrasinya harus sekitar dua juta dikalikan pangkat dua dari Cu­­+. Disproporsionasi akan menajdi sempurna. Di lain pihak jika Cu+ dijaga sangat rendah (seperti pada zat yang sedikit larut atau ion kompleks mantap), Cu2+ sangat kecil dan tembaga (I) menjadi mantap.

Tembaga (II) sulfat mempunyai banyak kegunaan di bidang industri diantaranya untuk mebuat campuran Bordeaux (sejenis fungisida) dan senyawa tembaga lainnya. Senyawa ini juga digunakan dalam penyepuhan dan pewarnaan tekstil serta sebagai bahan pengawet kayu. Bentuk anhidratnya digunakan untuk mendeteksi air dalam jumlah kelumit. Tembaga sulfat juga dikenal sebagai vitriol biru.

Tembaga (II) sulfat merupakan padatan kristal biru, CuSO4.5H2O triklini. Pentahidratnya kehilangan 4 molekul air pada 1100 C dan yang ke lima pada 1500C membentuk senyawa anhidrat berwarna putih. Pentahidrat ini dibuat dengan mereaksikan tembaga (II) oksida atau tembaga (II) karbonat dengan H2SO4 encer, larutannya dipanaskan hingga jenuh dan pentahidrat yang biru mengkristal jika didinginkan. Pada skala industri, senyawa ini dibuat dengan memompa udara melaluicampuran tembaga panas dengan H2SO4 encer. Dalam bentuk pentahidrat, setiap ion tembaga (II) dikelilingi oleh empat molekul air pada setiap sudut segi empat, kedudukan kelima dan keenam dari oktahedral ditempati oleh atom oksigen dari anion sulfat, sedangkan molekul air kelima terikat oleh ikatan hydrogen.

Salah satu sifat dari logam tembaga yaitu tembaga tidak larut dalam asam yang bukan pengoksidasi tetapi tembaga teroksidasi oleh HNO3 sehingga tembaga larut dalam HNO3.
3Cu(s)­ + 8H+(aq) + 2NO3-(aq) 3Cu2+(aq)­ + 2NO(g) + 4H2O

Logam tembaga dibuat dari tembaga sulfida (Cu2S) yang dioksidasi dengan oksigen.
Cu2S + 2O2 2CuO + SO2

2CuO + Cu2S SO2 + 4Cu.

Garam tembaga dalam larutan berwarna biru pucat, karena membentuk ion Cu(H2O)42+. Jika larutan ini ditambah amonia akan menghasilkan ion Cu(NH3)42+ yang berwarna biru pekat. Senyawa CuCl2, Cu2Br2, Cu2I2 sukar larut dalam air dengan Ksp masing-masing 1,9.10-7, 5.10-9, dan 1.10-12. Senyawa Cu2O dan Cu2S dapat dibuat langsung dari unsurnya pada suhu tinggi. Kedua senyawa ini cenderung nonstoikiometrik karena dapat pula sebagian membentuk CuO dan CuS.

Senyawa-senyawa Cu (I) berwarna putih kecuali oksidasinya merah. Sedangkan senyawa Cu (II) hidratnaya biru dan anhidratnya abu-abu. Senyawa-senyawa Cu (II) lebih stabil dalam larutan. Mereka beracun dan mengion yang berwarna gelap (biru gelap) yang terbentuk dengan larutan amonia berlebihan. Cu digunakan buat kabel/kawat/peralatan listrik; dalam logam-logam paduan; monel, perunggu kuningan, perak jerman, perak nikel untuk ketel dan lain-lain .

Secara umum garam tembaga (I) tidak larut dalam air dan tidak berwarna, perilakunya mirip perilaku senyawa perak (I). Mereka mudah dioksidasi menjadi senyawa tembaga (II), yang dapat diturunkan dari tembaga(II) oksida, CuO, hitam. Garam-garam tembaga (II) umumnya berwarna biru, baik dalam bentuk hidrat, padat, maupun dalam larutan air; warna ini benar-benar khas hanya untuk ion tetraakuokuprat (II) [Cu(H2O)4]2+ saja. Batas terlihatnya warna ion kompleks tetraakuokuprat(II) (yaitu, warna ion tembaga (II) dalam larutan air), adalah 500 μg dalam batas konsentrasi 1 dalam 104. Garam-garam tembaga (II) anhidrat, seperti tembaga (II) sulfat anhidrat CuSO4, berwarna putih (atau sedikit kuning).

Larutan amonia bila ditambahkan dalam jumlah yang sangat sedikit terbentuk endapan biru suatu garam basa (tembaga sulfat basa). Bila dalam keadaan basah dibiarkan terkena udara, tembaga (II) sulfida cenderung teroksidasi menjadi tembaga (II) sulfat, dan karenanya menjadi dapat larut dalam air. Banyak sekali panas yang dilepaskan pada proses ini .