Descripción
| Descripción | |||||||||||
| El sulfato de cobre pentahidratado pierde 4 H2O a 110 °C y la quinta molécula de agua a 150 °C. Es entonces cuando se forma el sulfato de cobre anhidro, que se descompone por encima de los 200 °C. En el pentahidrato, cada ion cobre (II) está rodeado por cuatro moléculas de agua en disposición plano cuadrada; las posiciones que faltan para completar un octaedro están ocupadas por átomos de oxígeno de los iones sulfato, y la quinta molécula de agua se une por enlace de hidrógeno.2
El sulfato de cobre se disuelve exotérmicamente en agua para dar el complejo acuoso [Cu(H2O)6]2+, que tiene geometría molecular octaédrica. La estructura del pentahidrato sólido revela una estructura polimérica en la que el cobre es nuevamente octaédrico pero unido a cuatro ligandos de agua. Los centros de Cu(II)(H2O)4 están interconectados por aniones sulfato para formar cadenas.7 La forma pentahidratada se prepara por reacción de óxido o carbonato de cobre (III) con ácido sulfúrico diluido; la disolución se calienta hasta alcanzar la saturación y se deja enfriar, cristalizándose (generalmente se añaden unas gotas de ácido sulfúrico diluido para evitar la hidrólisis). A escala industrial se prepara pasando aire por una mezcla caliente de cobre y ácido sulfúrico diluido.2 El sulfato de cobre tiene su principal uso en la agricultura (caldo bordelés) y la ganadería, sobre todo agricultura. Es precursor de otros compuestos de cobre y reactivos como el reactivo de Benedict.82 Se usa además en la realización de recubrimientos electrolíticos, en el tintado de tejidos y como protector de la madera. La forma anhidra se usa como detector de la humedad.2 Es un efectivo fungicida, plaguicida y bactericida.8 También tiene uso didáctico, sobre todo en experimentos de cristalización de este compuesto.9 El sulfato de cobre es tóxico e irritante y muy peligroso para el medio ambiente.10 |
|||||||||||
| Preparación del sulfato de cobre comercial | |||||||||||
| El sulfato de cobre comercial suele tener un 98% de sulfato de cobre puro y puede contener trazas de agua. El sulfato de cobre anhidro es 39,81% de cobre y 60,19% de sulfato en masa, y en su forma azul, hidratada, es 25,47% de cobre, 38,47% de sulfato (12,82% de azufre) y 36,06% de agua en masa. Según su uso, se proporcionan cuatro tipos de tamaño de cristal: cristales grandes (10–40 mm), cristales pequeños (2–10 mm), cristales de nieve (menos de 2 mm) y polvo azotado por el viento (menos de 0,15 mm).8 | |||||||||||
| Propiedades químicas | |||||||||||
| El sulfato de cobre(II) pentahidratado se descompone antes de fundirse. Pierde dos moléculas de agua al calentarse a 63 °C, seguidas de dos más a 109 °C y la última molécula de agua a 200 °C.15 La deshidratación procede por descomposición del resto tetraaguacobre (2+), se pierden dos grupos agua opuestos para dar un resto diaguacobre (2+). El segundo paso de deshidratación ocurre cuando se pierden los dos últimos grupos acuáticos. La deshidratación completa ocurre cuando se pierde la última molécula de agua no unida. A 650 °C, el sulfato de cobre(II) se descompone en óxido de cobre(II) (CuO) y trióxido de azufre (SO3).[cita requerida]
El sulfato de cobre reacciona con ácido clorhídrico concentrado para dar tetraclorocuprato(II): Cu2+ + 4Cl− → CuCl42− |
|||||||||||
| Usos | |||||||||||
| Agricultura
Muestra de CuSO4 En agricultura se lo emplea en abonos y fertilizantes. Por ejemplo, es un nutriente vegetal en los campos de arroz y estimulante del rendimiento de látex en plantaciones del árbol del caucho.17 Dado que el sulfato de cobre tiene buena solubilidad en agua,14 se lo puede aplicar en riego por aspersión, riego por goteo, inyección directa a la raíz, riego por manguera o aspersión foliar.18 También se usa para fabricar pesticidas, además de fungicidas19 y bactericidas.18 Sin embargo, existen hongos capaces de soportar niveles elevados de iones de cobre. Uno de estos hongos es Botrytis cinerea, el mismo que es capaz de soportar el sulfato de cobre, capacidad que aumenta notablemente a partir de los 40ml de concentración.20 Como herbicida no agrícola, se utiliza para controlar las plantas acuáticas invasoras y las raíces de las plantas situadas cerca de las tuberías de agua. Igualmente, controla las algas en las macetas.17 Como fungicida Generalmente, una vez que las esporas del hongo se han posado en la planta huésped y han penetrado en los tejidos, es difícil controlarlas. El control debe depender en la mayoría de los casos de la protección, es decir, evitar que las esporas del hongo entren en los tejidos del huésped. Los fungicidas de cobre se destacan por su tenacidad y por esta razón son muy preferidos en áreas de alta precipitación. Son muy eficaces contra numerosas enfermedades de las plantas.21 El método de control más simple es aplicar una capa protectora de caldo bordelés o mezcla borgoñesa (u otro fungicida de cobre) a las partes susceptibles de la planta, de modo que las esporas que se posan sobre ellas entren en contacto con la película protectora de cobre y mueran instantáneamente. Por tanto, es importante recordar que, idealmente, la primera pulverización debe realizarse justo antes de que se espere la enfermedad y continuarse a intervalos durante todo el período susceptible. Por esta razón, es importante aprovechar los esquemas de alerta temprana que están en funcionamiento para garantizar una mayor precisión en la sincronización de la primera pulverización.21 A partir del sulfato de cobre se pueden crear otros compuestos de cobre que actúan igualmente como fungicidas, como el polvo de cobre-cal tribásico.17 Las plantas también resultan afectadas por estos tratamientos y no siempre quedan intactas. Por lo tanto, debe evitarse el uso de una mezcla fungicida demasiado concentrada, especialmente en las primeras pulverizaciones.21 En el caldo bordelés El caldo bordelés consiste en una suspensión de sulfato de cobre(II) (CuSO4) e hidróxido de calcio (Ca(OH)2) en agua. Se utiliza para controlar hongos en uvas, melones y otras frutas del bosque. Se produce mezclando una solución acuosa de sulfato de cobre y una suspensión de cal apagada.21 Esta mezcla se prepara en varias concentraciones. El método convencional para describir su composición es dar el peso del sulfato de cobre, el peso de la cal hidratada y el volumen de agua en ese orden. El porcentaje del peso de sulfato de cobre al peso de agua empleada determina la concentración del caldo bordelés. Así, una mezcla del caldo al 1%, que es la normal, tendría la fórmula 1:1:100, el primer 1 representaría 1 kg de sulfato de cobre, el segundo representaría 1 kg de cal hidratada y el 100 representaría 100 litros (100 kg) de agua.21 Como el sulfato de cobre contiene un 25% de cobre metálico, el contenido de cobre de una mezcla de Burdeos al 1% sería de 0 a 25% de cobre. La cantidad de cal utilizada se puede reducir considerablemente. En realidad, 1 kg de sulfato de cobre requiere solo 0,225 kg de cal hidratada químicamente pura para precipitar todo el cobre. Las buenas marcas patentadas de cal hidratada ahora están disponibles gratuitamente pero, como incluso estas se deterioran durante el almacenamiento, es más seguro no exceder una proporción de 2:1. es decir, una mezcla de 1:0,5:100.21 Al preparar el caldo bordelés, el sulfato de cobre se disuelve en la mitad de la cantidad de agua requerida en un recipiente de madera o plástico. La cal hidratada se mezcla con el resto del agua en otro recipiente. Luego, las dos «soluciones» se vierten juntas a través de un colador en un tercer recipiente o tanque de aspersión.21 Para aumentar la adherencia del caldo bordelés se puede añadir alguna cantidad de melaza. En este caso, la fórmula a seguir es:22 Sulfato de cobre (disuelto en 10 litros de agua) 2 kilos Cal desleída y tamizada (desleída en 10 litros de agua) 2 kilos Melaza (desleída en 10 litros de agua) 2 litros Agua 70 litros En el caldo borgoñés Así como el caldo bordelés, la mezcla borgoñesa, caldo borgoñés o mezcla de Borgoña también sirve para controlar una gran variedad de enfermedades fúngicas de las plantas. Normalmente, una mezcla de 0,5% a 1% de caldo bordolés o mezcla borgoñesa aplicada ene intervalos de 2 a 3 semanas es suficiente para controlar la mayoría de los hongos susceptibles al cobre.21 Para prepararla, hay que disolver por separado 1 kg de sulfato de cobre en 50 litros de agua y 1,25 kg de sosa de lavado (o 0,475 kg de carbonato de sodio) en 50 litros de agua y agregar lentamente la solución de sosa a la solución de sulfato de cobre con agitación.21 Otra forma de preparar la mezcla borgoñesa es bajo las siguientes dosis:22 Sulfato de cobre (disuelto en 10 litros de agua) 2 kilos Carbonato de sodio (disuelto en 10 litros de agua) 3 kilos Agua para completar la mezcla 80 litros El caldo borgoñés peligra menos de obstruir los aparatos a diferencia del bordelés y se adhiere mejor a las hojas. Así como en el caldo bordelés, también se puede agregar melaza al caldo borgoñés.22 Otras soluciones fungicidas. Se ha propuesto aun para combatir el mildiú diversos conocimientos que parecen ser eficaces. Por ejemplo, el caldo de jabón, cuya fórmula es la siguiente:22 Sulfato de cobre 0,500 o 1 kilogramo Jabón en polvo 1 o 2 kilogramos Agua 100 litros Se debe evitar el empleo de agua muy caliza, que forma con el jabón cuajarones que pueden obstruir los pulverizadores.22 La técnica propuesta por Mr. Audoynand emplea agua de lluvia, sulfato de cobre y amoníaco. El agua de lluvia es más adherente que el caldo bordelés y no obstruye nunca los aparatos, pero no es muy vivible en las hojas y ocasiona quemaduras frecuentemente. Se la prepara según la siguiente fórmula:22 Sulfato de cobre (disuelto en 10 litros de agua) 1,00 kilogramos Amoníaco (de 22° Baumé) 1,50 litros Agua 90,00 litros Para todas estas mezclas se opera como en el caldo bordelés: se deben verterse las otras disoluciones en el de sulfato de cobre y añadir enseguida la cantidad de agua que se desee.22 Efectividad de los fungicidas de sulfato de cobre La efectividad es alta en al menos 300 enfermedades de plantas:23 |
|||||||||||
| Agricultura
Muestra de CuSO4 En agricultura se lo emplea en abonos y fertilizantes. Por ejemplo, es un nutriente vegetal en los campos de arroz y estimulante del rendimiento de látex en plantaciones del árbol del caucho.17 Dado que el sulfato de cobre tiene buena solubilidad en agua,14 se lo puede aplicar en riego por aspersión, riego por goteo, inyección directa a la raíz, riego por manguera o aspersión foliar.18 También se usa para fabricar pesticidas, además de fungicidas19 y bactericidas.18 Sin embargo, existen hongos capaces de soportar niveles elevados de iones de cobre. Uno de estos hongos es Botrytis cinerea, el mismo que es capaz de soportar el sulfato de cobre, capacidad que aumenta notablemente a partir de los 40ml de concentración.20 Como herbicida no agrícola, se utiliza para controlar las plantas acuáticas invasoras y las raíces de las plantas situadas cerca de las tuberías de agua. Igualmente, controla las algas en las macetas.17 Como fungicida Generalmente, una vez que las esporas del hongo se han posado en la planta huésped y han penetrado en los tejidos, es difícil controlarlas. El control debe depender en la mayoría de los casos de la protección, es decir, evitar que las esporas del hongo entren en los tejidos del huésped. Los fungicidas de cobre se destacan por su tenacidad y por esta razón son muy preferidos en áreas de alta precipitación. Son muy eficaces contra numerosas enfermedades de las plantas.21 El método de control más simple es aplicar una capa protectora de caldo bordelés o mezcla borgoñesa (u otro fungicida de cobre) a las partes susceptibles de la planta, de modo que las esporas que se posan sobre ellas entren en contacto con la película protectora de cobre y mueran instantáneamente. Por tanto, es importante recordar que, idealmente, la primera pulverización debe realizarse justo antes de que se espere la enfermedad y continuarse a intervalos durante todo el período susceptible. Por esta razón, es importante aprovechar los esquemas de alerta temprana que están en funcionamiento para garantizar una mayor precisión en la sincronización de la primera pulverización.21 A partir del sulfato de cobre se pueden crear otros compuestos de cobre que actúan igualmente como fungicidas, como el polvo de cobre-cal tribásico.17 Las plantas también resultan afectadas por estos tratamientos y no siempre quedan intactas. Por lo tanto, debe evitarse el uso de una mezcla fungicida demasiado concentrada, especialmente en las primeras pulverizaciones.21 En el caldo bordelés El caldo bordelés consiste en una suspensión de sulfato de cobre(II) (CuSO4) e hidróxido de calcio (Ca(OH)2) en agua. Se utiliza para controlar hongos en uvas, melones y otras frutas del bosque. Se produce mezclando una solución acuosa de sulfato de cobre y una suspensión de cal apagada.21 Esta mezcla se prepara en varias concentraciones. El método convencional para describir su composición es dar el peso del sulfato de cobre, el peso de la cal hidratada y el volumen de agua en ese orden. El porcentaje del peso de sulfato de cobre al peso de agua empleada determina la concentración del caldo bordelés. Así, una mezcla del caldo al 1%, que es la normal, tendría la fórmula 1:1:100, el primer 1 representaría 1 kg de sulfato de cobre, el segundo representaría 1 kg de cal hidratada y el 100 representaría 100 litros (100 kg) de agua.21 Como el sulfato de cobre contiene un 25% de cobre metálico, el contenido de cobre de una mezcla de Burdeos al 1% sería de 0 a 25% de cobre. La cantidad de cal utilizada se puede reducir considerablemente. En realidad, 1 kg de sulfato de cobre requiere solo 0,225 kg de cal hidratada químicamente pura para precipitar todo el cobre. Las buenas marcas patentadas de cal hidratada ahora están disponibles gratuitamente pero, como incluso estas se deterioran durante el almacenamiento, es más seguro no exceder una proporción de 2:1. es decir, una mezcla de 1:0,5:100.21 Al preparar el caldo bordelés, el sulfato de cobre se disuelve en la mitad de la cantidad de agua requerida en un recipiente de madera o plástico. La cal hidratada se mezcla con el resto del agua en otro recipiente. Luego, las dos «soluciones» se vierten juntas a través de un colador en un tercer recipiente o tanque de aspersión.21 Para aumentar la adherencia del caldo bordelés se puede añadir alguna cantidad de melaza. En este caso, la fórmula a seguir es:22 Sulfato de cobre (disuelto en 10 litros de agua) 2 kilos Cal desleída y tamizada (desleída en 10 litros de agua) 2 kilos Melaza (desleída en 10 litros de agua) 2 litros Agua 70 litros En el caldo borgoñés Así como el caldo bordelés, la mezcla borgoñesa, caldo borgoñés o mezcla de Borgoña también sirve para controlar una gran variedad de enfermedades fúngicas de las plantas. Normalmente, una mezcla de 0,5% a 1% de caldo bordolés o mezcla borgoñesa aplicada ene intervalos de 2 a 3 semanas es suficiente para controlar la mayoría de los hongos susceptibles al cobre.21 Para prepararla, hay que disolver por separado 1 kg de sulfato de cobre en 50 litros de agua y 1,25 kg de sosa de lavado (o 0,475 kg de carbonato de sodio) en 50 litros de agua y agregar lentamente la solución de sosa a la solución de sulfato de cobre con agitación.21 Otra forma de preparar la mezcla borgoñesa es bajo las siguientes dosis:22 Sulfato de cobre (disuelto en 10 litros de agua) 2 kilos Carbonato de sodio (disuelto en 10 litros de agua) 3 kilos Agua para completar la mezcla 80 litros El caldo borgoñés peligra menos de obstruir los aparatos a diferencia del bordelés y se adhiere mejor a las hojas. Así como en el caldo bordelés, también se puede agregar melaza al caldo borgoñés.22 Otras soluciones fungicidas. Se ha propuesto aun para combatir el mildiú diversos conocimientos que parecen ser eficaces. Por ejemplo, el caldo de jabón, cuya fórmula es la siguiente:22 Sulfato de cobre 0,500 o 1 kilogramo Jabón en polvo 1 o 2 kilogramos Agua 100 litros Se debe evitar el empleo de agua muy caliza, que forma con el jabón cuajarones que pueden obstruir los pulverizadores.22 La técnica propuesta por Mr. Audoynand emplea agua de lluvia, sulfato de cobre y amoníaco. El agua de lluvia es más adherente que el caldo bordelés y no obstruye nunca los aparatos, pero no es muy vivible en las hojas y ocasiona quemaduras frecuentemente. Se la prepara según la siguiente fórmula:22 Sulfato de cobre (disuelto en 10 litros de agua) 1,00 kilogramos Amoníaco (de 22° Baumé) 1,50 litros Agua 90,00 litros Para todas estas mezclas se opera como en el caldo bordelés: se deben verterse las otras disoluciones en el de sulfato de cobre y añadir enseguida la cantidad de agua que se desee.22 Efectividad de los fungicidas de sulfato de cobre La efectividad es alta en al menos 300 enfermedades de plantas:23 |
|||||||||||
