Síran měďnatý

Síran měďnatý (CuSO₄) je anorganická sloučenina, její pentahydrát je také znám pod triviálním názvem modrá skalice, dříve i jako modrý vitriol (vitriol je alchymistický název pro kyselinu sírovou či její soli). Patří k nejběžnějším sloučeninám mědi. Jedná se o průmyslově nejvyráběnější měďnatou sůl.

Síran měďnatý
Obecné
Systematický název	Síran měďnatý
Triviální název	modrá skalice
Ostatní názvy	modrý vitriol
Anglický název	Copper(II) sulfate
Německý název	Kupfersulfat
Sumární vzorec	CuSO4
Vzhled	bílý prášek bíle nazelenalé krystaly (monohydrát) světlemodré krystaly (trihydrát) modrý (pentahydrát)
Identifikace
Registrační číslo CAS	7758-98-7 7758-99-8 (pentahydrát)
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	231-847-6
PubChem	24462
ChEBI	23414
Číslo RTECS	GL8800000 GL8900000 (pentahydrát)
Vlastnosti
Molární hmotnost	159,610 g/mol 177,625 g/mol (monohydrát) 213,656 g/mol (trihydrát) 249,686 g/mol (pentahydrát)
Teplota tání	200 °C (pomalý rozklad)
Teplota rozkladu	650 °C (- CuO)
Teplota dehydratace	150 °C (- H2O, monohydrát) 110 °C (-2 H2O, trihydrát)
Hustota	3,603 g/cm³ 3,149 g/cm³ (monohydrát) 2,660 g/cm³ (20 °C, trihydrát) 2,284 g/cm³ (pentahydrát)
Index lomu	nD= 1,733 monohydrát nDa= 1,626 nDb= 1,671 nDc= 1,699 trihydrát nDa= 1,554 nDb= 1,557 nDc= 1,618 pentahydrát nDa= 1,514 nDb= 1,537 nDc= 1,543
Rozpustnost ve vodě	14,3 g/100 g (0 °C) 17,2 g/100 g (10 °C) 20,5 g/100 g (20 °C) 24,4 g/100 g (30 °C) 28,7 g/100 g (40 °C) 33,7 g/100 g (50 °C) 39,5 g/100 g (60 °C) 55,5 g/100 g (80 °C) 77,0 g/100 g (100 °C) 82,5 g/100 g (150 °C) trihydrát 138,58 g/100 g (95 °C) 139,54 g/100 g (100 °C) pentahydrát 24,3 g/100 g (0 °C) 36,6 g/100 g (20 °C) 53,25 g/100 g (40 °C) 80,8 g/100 g (60 °C) 203,3 g/100 g (100 °C)
Rozpustnost v polárních rozpouštědlech	methanol 1,04 g/100 g (18 °C) v ethanolu nerozpustný
Relativní permitivita εr	10,31 (kritická) 2,36 (průměrná) 7,00 (monohydrát) 7,8 (20 °C, pentahydrát)
Měrná magnetická susceptibilita	108,814×10−6 cm3g−1 (16 °C) 108,07×10−6 cm3g−1 (monohydrát) 74,77×10−6 cm3g−1 (27 °C, pentahydrát)
Struktura
Krystalová struktura	kosočtverečná kosočtverečná (monohydrát) jednoklonná (trihydrát) trojklonná (pentahydrát)
Hrana krystalové mřížky	a= 488 pm b= 666 pm c= 832 pm monohydrát a= 680 pm b= 790 pm c= 1 260 pm trihydrát a : b : c = 0,432 1 : 1 : 0,552 3 β= 96°25´ pentahydrát a= 611 pm b= 1 067,3 pm c= 595 pm α= 82°16´ β= 107°26´ γ= 102°40´
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	−771,1 kJ/mol −1 085,8 kJ/mol (monohydrát) −1 684,3 kJ/mol (trihydrát) −2 279,6 kJ/mol (pentahydrát)
Entalpie rozpouštění ΔHrozp	−458 J/g 46,8 J/g
Standardní molární entropie S°	109,2 JK−1mol−1 146 JK−1mol−1 (monohydrát) 221 JK−1mol−1 (trihydrát) 300 JK−1mol−1 (pentahydrát)
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°	−661,9 kJ/mol −918,22 kJ/mol (monohydrát) −1 400,2 kJ/mol (trihydrát) −1 880,01 kJ/mol (pentahydrát)
Izobarické měrné teplo cp	0,626 JK−1g−1 0,80 JK−1g−1 (monohydrát) 0,96 JK−1g−1 (trihydrát) 1,126 JK−1g−1 (pentahydrát)
Bezpečnost
GHS07 GHS09 [1] Varování[1]
R-věty	R22, R36/38, R50/53
S-věty	(S2), S22, S60, S61
NFPA 704	0 2 1
Teplota vzplanutí	nehořlavý
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

V bezvodém stavu tvoří bílý prášek, který přijímáním vody modrá. Proto se jej užívá k důkazu vody v organických kapalinách nebo jako sušidla.

Z vodného roztoku krystalizuje jako pentahydrát (modrá skalice) CuSO₄·5H₂O, v azurově modrých, průhledných, trojklonných krystalech, které na vzduchu na povrchu větrají. Modrá skalice je technicky nejdůležitější solí mědi.

Použití

Bezvodý síran měďnatý

• Materiál pro výrobu minerálních barev
• Impregnace dřeva proti hnilobě
• Konzervování vycpanin
• Moření osiva
• Připravuje se z ní bordóská jícha (směs roztoku modré skalice a vápenného mléka) – prostředek k hubení škůdců rostlinných kultur
• Součást poměďovacích lázní
• Součást Daniellova a Meidingerova článku
• Barvení kůží
• Svíravý, leptací a dávicí prostředek v lékařství^[zdroj⁠?!]
• Jako veterinární léčivo či jejich součást (například v akvaristice) a jako první pomoc při otravě fosfidem zinečnatým

Výroba

Krystalická modrá skalice

Vyrábí se rozpouštěním měděných odpadků v horké koncentrované kyselině sírové:

${\displaystyle {\ce {Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + 2H2O + SO2}}}$

nebo lépe a hospodárněji rozpouštěním v teplé, zředěné kyselině sírové za přístupu vzduchu:

${\displaystyle {\ce {2Cu + 2H2SO4 + O2 -> 2CuSO4 + 2H2O}}}$

Dalším způsobem přípravy je rozpouštění oxidu měďnatého, získaného např. pražením sulfidových rud, v kyselině sírové:

${\displaystyle {\ce {CuO + H2SO4 -> CuSO4 + H2O}}}$

Modrá skalice se vyskytuje i v přírodě, zejména v Chile (chalkantit). Mimoto nacházíme brochantit, zásaditý síran měďnatý, CuSO₄·3Cu(OH)₂. Z těchto přírodních síranových rud můžeme modrou skalici získat rozpouštěním ve zředěné kyselině sírové.

Zahřívá-li se modrá skalice, odštěpuje se z ní voda ve dvou krocích. Při teplotě 110 °C vzniká monohydrát (CuSO₄ · H₂O) a po zahřátí na 150 °C dojde k úplné dehydrataci za vzniku síranu měďnatého (CuSO₄). Při zahřívání na teplotu 650 °C se rozkládá, dle rovnice:

${\displaystyle {\ce {2CuSO4 -> 2CuO + 2SO3 -> 2CuO + 2SO2 + O2}}}$

Při reakci vzniká oxid měďnatý a oxid sírový, který se však z podstatné části dále rozpadá na kyslík a oxid siřičitý.

Toxicita

Při požití dochází k silnému zvracení a vodnatým průjmům s příměsí krve. Postižený může s příznaky těžkého šoku zemřít během několika hodin. Jako protijed podáme mléko nebo jednu lžičku ferrokyanidu draselného rozpuštěného v půl litru vody. Předtím vyvoláme zvracení, ale maximálně deset minut po intoxikaci. Při potřísnění kůže vodným roztokem CuSO₄ omyjeme pokožku vodou a mýdlem.

Zvláště nebezpečný je pro vodní organismy, zejména vodní bezobratlé.