कॉपर सल्फेट (CUSO4): संरचना, गुण, प्राप्त करना, उपयोग करता है - रसायन विज्ञान - 2025

तांबा सल्फेट एक अकार्बनिक तत्वों तांबे (Cu), सल्फर (एस) और ऑक्सीजन (ओ) से मिलकर यौगिक है। इसका रासायनिक सूत्र CuSO _{4 है} । कॉपर ऑक्सीकरण अवस्था +2, सल्फर +6 में होता है, और ऑक्सीजन में -2 का मान होता है।

यह एक सफेद ठोस है जो पर्यावरण में नमी के संपर्क में आने पर अपने नीले पेंटाहाइड्रेट CuSO _{4 •} 5H ₂ O में बदल जाता है । सफेद ठोस पानी को खत्म करने के लिए नीले रंग को गर्म करके प्राप्त किया जाता है।

निर्जल कॉपर सल्फेट (CuSO ₄) (इसकी क्रिस्टलीय संरचना में पानी के बिना)। डब्ल्यू। ओलेन / सीसी बाय-एसए (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

यह सदियों से मानव और जानवरों में घावों को भरने के लिए एक जीवाणुरोधी एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है। यह एक कवकनाशी के रूप में भी काम करता है, एक कसैले के रूप में, एक एंटीडियरेहियल के रूप में और जानवरों में आंतों के रोगों को नियंत्रित करने के लिए। इसका उपयोग पौधों में ऐंटिफंगल एजेंट के रूप में भी किया जाता है।

हालाँकि, इसके कुछ उपयोग बंद कर दिए गए हैं क्योंकि इसकी अधिकता मनुष्यों, जानवरों और पौधों के लिए विषाक्त हो सकती है। एकाग्रता रेंज जिसमें इसका उपयोग किया जा सकता है वह संकीर्ण है और प्रजातियों पर निर्भर करता है।

इसका उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में और सॉल्वैंट्स के लिए एक डेसीकेंट के रूप में किया जाता है। यह कुछ पॉलिमर के प्रतिरोध और लचीलेपन में सुधार करने की अनुमति देता है।

इस यौगिक की अत्यधिक मात्रा मिट्टी में हानिकारक हो सकती है, क्योंकि यह सूक्ष्मजीवों के लिए विषाक्त है जो पौधों के लिए फायदेमंद हैं।

संरचना

कॉपर सल्फेट एक कॉपर आयन (Cu ²⁺) और एक सल्फेट आयन (SO ₄ ^2-) से बना होता है।

कॉपर (II) सल्फेट की आयनिक संरचना। लेखक: मारिलुआ स्टी

दो इलेक्ट्रॉनों के नुकसान के कारण, तांबा (II) आयन में निम्नलिखित इलेक्ट्रॉनिक संचलन हैं:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3 डी ⁹

यह देखा जा सकता है कि इसमें अपूर्ण 3 डी कक्षीय है (इसमें 10 के बजाय 9 इलेक्ट्रॉन हैं)।

शब्दावली

• निर्जल कॉपर सल्फेट
• कॉपर (II) सल्फेट
• कप सल्फेट

गुण

भौतिक अवस्था

सफेद या हरे-सफेद ठोस क्रिस्टल के रूप में।

आणविक वजन

159.61 ग्राम / मोल

गलनांक

560 डिग्री सेल्सियस पर यह विघटित हो जाता है।

घनत्व

3.60 ग्राम / सेमी ³

घुलनशीलता

25 डिग्री सेल्सियस पर 22 ग्राम / 100 ग्राम पानी। इथेनॉल में अघुलनशील।

रासायनिक गुण

जब 30 डिग्री सेल्सियस से नीचे हवा की आर्द्रता के अधीन होता है, तो यह पेंटाहाइड्रेट यौगिक CuSO _{4 •} 5H ₂ O बनता है ।

हेक्साक्यूकोपर (II) ²⁺ आयन के निर्माण के कारण इसका जलीय घोल नीला होता है जो उक्त रंग निर्माण करता है। इस आयन में पानी के दो अणु अन्य चार की तुलना में धातु के परमाणु से दूर हैं।

Hexaacuocopper (द्वितीय) की विकृत संरचना ^{2 +} आयन । बेंज-बीएमएम 27 / सार्वजनिक डोमेन। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

यह तथाकथित जाह्न-टेलर प्रभाव के कारण है, जो भविष्यवाणी करता है कि इस प्रकार की प्रणाली इस तथ्य के कारण विकृति का अनुभव करेगी कि Cu ²⁺ में एक इलेक्ट्रॉनिक संरचना है जो d ⁹ में समाप्त होती है, अर्थात, एक अपूर्ण कक्षीय (यह पूर्ण होगा यदि डी ^{10 होगा})।

यदि इन समाधानों में अमोनिया (NH ₃) को जोड़ा जाता है, तो कॉम्प्लेक्स बनते हैं जिसमें NH ₃ क्रमिक रूप से पानी के अणुओं को विस्थापित कर देता है। वे से उदाहरण के लिए बनते हैं ^{2 +} करने के लिए ^{2 +} ।

जब CuSO ₄ को अपघटन के लिए गर्म किया जाता है, तो यह जहरीली गैसों का उत्सर्जन करता है और कप ऑक्साइड CuO में बदल जाता है।

प्राप्त

निर्जलित कॉपर सल्फेट पेंटहाइड्रेट यौगिक के कुल निर्जलीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, जो पानी के अणुओं को वाष्पित होने तक गर्म करके प्राप्त किया जाता है।

CuSO _{4 •} 5H ₂ O + ऊष्मा → CuSO ₄ + 5 H ₂ O H

पेंटाहाइडेड यौगिक नीला है, इसलिए जब क्रिस्टलीकरण का पानी खो जाता है, तो सफेद निर्जल CuSO ₄ प्राप्त होता है ।

अनुप्रयोग

इसका कुछ उपयोग पेंटाहाइड्रेट यौगिक के साथ ओवरलैप करता है। अन्य निर्जल पदार्थ के लिए विशिष्ट हैं।

एक जीवाणुरोधी एजेंट के रूप में

यह एक रोगाणुरोधी एजेंट के रूप में क्षमता है। दक्षिण और मध्य अमेरिकी संस्कृतियों सहित हजारों वर्षों के लिए इसका उपयोग किया गया है, इस यौगिक के समाधान में लथपथ धुंध के संक्रमण से घाव के संक्रमण को रोकने के लिए।

यह अनुमान लगाया जाता है कि उनकी जीवाणुरोधी गतिविधि के तंत्र में, Cu ²⁺ आयन एंजाइम के साथ chelates बनाते हैं जो बैक्टीरिया के सेलुलर कार्यों के लिए महत्वपूर्ण हैं, उन्हें निष्क्रिय करते हैं। वे हाइड्रॉक्सिल रेडिकल ओएच • के निर्माण को भी प्रेरित करते हैं, जो बैक्टीरिया और उनके डीएनए के झिल्ली को नुकसान पहुंचाते हैं।

CuSO ₄ कुछ रोगजनक बैक्टीरिया के खिलाफ काम कर सकता है। लेखक: गर्ड अल्टमैन स्रोत: पिक्साबे

यह हाल ही में बताया गया है कि CuSO _{4 के} निशान पॉलीफेनोल्स से समृद्ध प्राकृतिक उत्पादों की रोगाणुरोधी गतिविधि को बढ़ा सकते हैं, जैसे कि अनार के अर्क और कुछ प्रकार के चाय पौधों के संक्रमण।

पशु चिकित्सा अनुप्रयोगों में

यह श्लेष्म झिल्ली के लिए एक एंटीसेप्टिक और कसैले के रूप में और नेत्रश्लेष्मलाशोथ और बाहरी ओटिटिस के इलाज के लिए उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग पशु, भेड़ और अन्य स्तनधारियों के पैरों को सड़ने से बचाने के लिए चिकित्सीय या रोगनिरोधी स्नान करने के लिए किया जाता है।

CuSO _{4 के} जलीय घोल का उपयोग मवेशियों के खुरों को ठीक करने के लिए किया जाता है। लेखक: इंग्रिड und स्टीफन मेलिचर। स्रोत: पिक्साबे

यह मवेशियों के अंगों, स्टामाटाइटिस अल्सर और इन के दानेदार ऊतकों पर नेक्रोटिक द्रव्यमान के लिए कास्टिक एजेंट के रूप में कार्य करता है। इसका उपयोग दाद और त्वचा के फंगल रोगों के उपचार में कवकनाशी के रूप में किया जाता है।

यह सूअरों, कुत्तों और बिल्लियों में एक इमेटिक (उल्टी को प्रेरित करने वाला एजेंट) के रूप में भी उपयोग किया जाता है; बछड़ों के लिए एक एंटीडियरेहियल कसैले के रूप में और टर्की में पोल्ट्री और ट्राइकोमोनिएसिस में आंतों के मोनिलियासिस को नियंत्रित करने के लिए।

पशु आहार में पूरक के रूप में

मवेशी, सूअर, और मुर्गी को खिलाने के लिए बहुत कम मात्रा में पूरक के रूप में कॉपर सल्फेट का उपयोग किया गया है। यह जुगाली करने वालों में तांबे की कमी का इलाज करने के लिए उपयोग किया जाता है। सूअर और मुर्गी के मामले में इसका उपयोग विकास उत्तेजक के रूप में किया जाता है।

तांबे की पहचान स्तनधारी हीमोग्लोबिन जैवसंश्लेषण, हृदय संरचना, अस्थि कोलेजन संश्लेषण, एंजाइम प्रणाली और प्रजनन के लिए आवश्यक है।

जैसा कि पिछले भाग में बताया गया है, इसे रोग नियंत्रण दवा के रूप में भी दिया जा सकता है। हालांकि, पूरकता और / या दवा के स्तर पर बारीकी से नजर रखी जानी चाहिए।

पोल्ट्री और उनके अंडे अपने आहार में अधिक कॉपर सल्फेट से प्रभावित हो सकते हैं। लेखक: Pexels स्रोत: पिक्साबे

एक निश्चित राशि से, जो प्रत्येक प्रजाति पर निर्भर करती है, विकास में कमी, भूख और वजन में कमी, कुछ अंगों को नुकसान और यहां तक ​​कि जानवरों की मृत्यु भी हो सकती है।

उदाहरण के लिए, मुर्गियों में, 0.2% या अधिक का पूरक वजन के परिणामस्वरूप नुकसान के साथ उनके भोजन का सेवन कम कर देता है, अंडे के उत्पादन में कमी और उनके गोले की मोटाई।

कृषि अनुप्रयोगों में

कार्बनिक उत्पादन प्रणालियों में सिंथेटिक फफूंदनाशकों का उपयोग करने की अनुमति नहीं है, केवल तांबा और सल्फर पर आधारित उत्पादों को स्वीकार किया जाता है, जैसे कि तांबा सल्फेट।

उदाहरण के लिए, कुछ कवक जो सेब के पौधों पर हमला करते हैं, जैसे कि वेंचुरिया इनसेक्लेसिस, इस यौगिक के साथ मारे जाते हैं। क्यू ²⁺ आयनों को संभवतः कवक बीजाणु में प्रवेश करने, प्रोटीन को बदनाम करने और विभिन्न एंजाइमों को अवरुद्ध करने में सक्षम माना जाता है।

सेब पर हमला करने वाले कुछ कवक का मुकाबला करने के लिए कॉपर सल्फेट का उपयोग किया जाता है। Lt.wikipedia / Public domain पर Algirdas। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

पौधों में तांबा का महत्व

तत्व कॉपर पौधों की शारीरिक प्रक्रियाओं जैसे कि प्रकाश संश्लेषण, श्वसन और एंटीऑक्सिडेंट के खिलाफ रक्षा में महत्वपूर्ण है। इस तत्व की कमी और इसकी अधिकता दोनों प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को उत्पन्न करते हैं जो उनके अणुओं और संरचनाओं के लिए हानिकारक हैं।

इष्टतम संयंत्र विकास और विकास के लिए तांबे की सांद्रता की सीमा बहुत संकीर्ण है।

कृषि पर प्रतिकूल प्रभाव

जब इस उत्पाद का उपयोग कृषि गतिविधियों में अधिक किया जाता है तो यह फाइटोटॉक्सिक हो सकता है, फलों के समय से पहले विकास और उनके रंग को बदल देता है।

इसके अतिरिक्त, तांबे मिट्टी में जम जाता है और सूक्ष्मजीवों और केंचुओं के लिए विषाक्त है। यह जैविक कृषि की अवधारणा के साथ संघर्ष करता है।

यद्यपि CuSO ₄ का उपयोग जैविक कृषि में किया जाता है लेकिन यह केंचुओं के लिए हानिकारक हो सकता है। लेखक: पेट्रीसिया मेन डेग्रेव स्रोत: पिक्साबे

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कटैलिसीस में

एनहाइड्रस CuSO ₄, डायोक्सोल या एसिटोनाइड्स बनाने वाले डायोल्स या उनके एपॉक्साइड्स के साथ कार्बनिक कार्बोनिल यौगिकों की विभिन्न प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक का काम करता है। इस यौगिक के लिए धन्यवाद, प्रतिक्रियाओं को हल्के परिस्थितियों में किया जा सकता है।

एक प्रतिक्रिया का उदाहरण जिसमें निर्जल CuSO ₄ उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। लेखक: मारिलुआ स्टी

यह भी बताया गया है कि इसकी उत्प्रेरक कार्रवाई से माध्यमिक, तृतीयक, बेन्जिलिक और एलिसिलिक अल्कोहल को उनके संबंधित ओलेफिन को निर्जलित करने की अनुमति मिलती है। प्रतिक्रिया बहुत सरलता से की जाती है।

शुद्ध शराब को 0.5-1.5 घंटे के समय के लिए 100-160 ° C के तापमान पर निर्जल CuSO _{4 के} साथ गर्म किया जाता है । इससे अल्कोहल का निर्जलीकरण होता है और ओलेफिन प्रतिक्रिया मिश्रण से शुद्ध होता है।

निर्जल कॉपर (II) सल्फेट द्वारा अल्कोहल का निर्जलीकरण। लेखक: मारिलुआ स्टी

निर्जलीकरण एजेंट के रूप में

इस यौगिक का उपयोग रसायन विज्ञान की प्रयोगशालाओं में एक नाशक के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग सॉल्वैंट्स जैसे कार्बनिक तरल पदार्थों को निर्जलित करने के लिए किया जाता है। यह पानी को अवशोषित करता है, जिससे पेंटाहाइड्रेट यौगिक CuSO _{4 •} 5H ₂ O बनता है ।

जब सफेद निर्जल CuSO ₄ पानी को अवशोषित करता है, तो यह नीले पेंटाहाइड्रेट यौगिक CuSO ₄.5H ₂ O. क्रिस्टल टाइटन / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa-4.0) में परिवर्तित हो जाता है । स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

पॉलिमर में सुधार करने के लिए

निर्जल CuSO ₄ का उपयोग कुछ पॉलिमर के गुणों में सुधार करने के लिए किया गया है, जबकि उन्हें पुनर्नवीनीकरण करने की अनुमति है।

उदाहरण के लिए, एसीटोन में यौगिक के कणों को एक विशेष मिल में एक्रिलोनिट्राइल-ब्यूटाडाइन रबर के साथ मिलाया गया है, जो CuSO ₄ कणों को बहुत छोटा बनाने की कोशिश कर रहा है ।

कॉपर सल्फेट बहुलक के संबंध बिंदुओं में सुधार करता है, उच्च शक्ति, कठोरता और आश्चर्यजनक लचीलेपन के साथ मिश्रण बनाता है।

बंद चिकित्सीय अनुप्रयोगों में

अतीत में, गैस्ट्रिक लैवेज के लिए तांबा सल्फेट समाधान का उपयोग किया जाता था जब कोई सफेद फॉस्फोरस विषाक्तता से पीड़ित होता था। हालांकि, तांबा विषाक्तता से बचने के लिए समाधान को तुरंत उभारा गया था।

फॉस्फोरस त्वचा जलने पर सामयिक अनुप्रयोगों के लिए अन्य पदार्थों के साथ इस यौगिक के समाधान का भी उपयोग किया गया था।

कभी-कभी वे बच्चों में पोषण संबंधी एनीमिया के कुछ रूपों में और परजीवी पोषण प्राप्त करने वाले विषयों में तांबे की कमी में सेवा करते थे, अर्थात्, वे लोग जो मुंह से खुद को नहीं खिला सकते।

कुछ एक्जिमा, इम्पेटिगो और इंटरट्रिगो लोशन में CuSO _{4 था} । समाधान का उपयोग आंखों के संक्रमण में एक कसैले के रूप में किया गया था। कभी-कभी क्रिस्टल सीधे जलन या अल्सर पर लागू होते थे।

इन सभी अनुप्रयोगों को अब विषाक्तता के कारण नहीं किया जाता है जो इस यौगिक की अधिकता उत्पन्न कर सकते हैं।

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