Bakrov(II) sulfat pentahidrat

Modra galica.

Bakrov(II) sulfat pentahidrat (tetraakva-bakrov(II)sulfat monohidrat, plavi vitriol, CuSO₄ x 5 H₂O) obliku je plavo-modrih prozirnih kristala poznat pod nazivom „modra galica“.

Bezvodni bakrov(II) sulfat (CuSO₄) daje zelenobijele ili sivobijele kristale koji na sebe lako vežu vodu dajući stabilne hidrate s jednom,tri ili pet molekula vode. Budući da s najmanjom količinom vode prvo postane svijetlo plav, a zatim pomodri, upotrebljava se za dokazivanje malih količina vode, npr. u alkoholu.

Osobine i svojstva

Zbog hidrolize Cu²⁺ iona otopina modre galice reagira kiselo.
U prirodi se nalazi kao lazurno modri, triklinski, kristali minerala halkantita koji su lako topljivi u vodi.
Od pet molekula kristalne vode četiri su kompleksno vezane za bakreni, a peta na sulfatni ion.
Najznačajnija i jedna od najvažnijih bakrenih soli, i vjerojatno najpoznatija je sol bakra, a bila je poznata još starim Egipćanima. Plinije je opisao njezinu proizvodnju u Španjolskoj, a još krajem 19. stoljeća (1880. godine) otkriveno je njezino fungicidno djelovanje što je potaklo njenu industrijsku proizvodnju.

Modra galica u vodi u potpunosti disocira i hidrolizira pri čemu nastaje kisela otopina.

Bakrov(II) sulfat (modra galica) s amonijakom daje izrazito modro obojen tetraaminbakrov(II) sulfat.
Dodatkom alkohola (npr. etanola) u otopinu dolazi do taloženja tetraaminbakrovog(II) sulfata monohidrata u obliku modrih kristala (indigo plava boja).

Iz otopine modre galice moguće je elektrolizom dobiti čisti bakar, što je osnova industrijskog pobakrivanja i dobivanja čistog bakra za potrebe elektronike.

Elektrolizu opisuju sljedeće jednadžbe:

Cu²⁺ + 2e^- → Cu

2H₂O → O₂ + 4e^- + 4H⁺

2Cu²⁺ + 2H₂O → 2Cu + O₂ + 4H⁺.

Dobivanje

1.
Industrijski se može dobiti kristalizacijom iz elektrolita preostalog od rafinacije bakra; te djelovanjem sumporne kiseline na bakrov oksiklorid (Bigourdan-Bebin postupak). Taj je proces ekonomičniji i ekološki prihvatljiviji od dobivanja modre galice reakcijom bakra s koncentriranom sumpornom kiselinom.

Industrijski se modra galica najviše u većim količinama dobiva otapanjem bakra u vrućoj 70%-tnoj sumpornoj kiselini, uz prisustvo kisika iz zraka koji je oksidans.

2 Cu + 2 H₂SO₄ + O₂ --> 2 CuSO₄ + 2 H₂O

Ioni [Cu(H₂O)₄]²⁺ i [SO₄(H₂O)]^2- se vežu u bakrov sulfat pentahidrat (CuSO₄ x 5 H₂O; modra galica).

1.1.
Laboratorijski; s koncentriranom sumpornom kiselinom zagrijavanjem nastaje bezbojni plin sumporov(IV) oksid i bakrov(II) sulfat topljiv u vodi:

Cu_(s) + 2 H₂SO₄ --> CuSO₄ + SO_2(g) + 2 H₂O

Iz vruće zasićene otopine bakrova(II) sulfata kristalizira bakrov(II) sulfat pentahidrat (CuSO₄ x 5H₂O, modra galica).

Opasnosti

Modra galica je vrlo jak otrov za niže organizme, dok se kod ljudi ponaša kao kumulativni otrov, taložeći bakar u organizmu.

Uporaba

Najviše se upotrebljava u vinogradarstvu kao pesticid, točnije fungicid protiv peronospore (bolest - gljivična infekcija) na vinovoj lozi. Vinova loza se ne prska otopinom modre galice, već se toj otopini dodaje gašeno vapno, a ta smjesa je poznata pod imenom „bordoška juha“. Dodatkom gašenog vapna dolazi do neutralizacije.

Dvovalentni ioni bakra blokiraju enzimatske reakcije u gljivičnim sporama i na taj način sprječavaju njihovo klijanje.

Sada je polako zamjenjuju drugi možda malo skuplji, ali bolji pesticidi za polijevanje vinove loze jer je bakar kao element u obliku sulfata otrovan za čovjeka. Također i dugogodišnjom primjenom fungicida u vinogradima nagomilavaju se bakrovi ioni u tlu, što šteti vinovoj lozi. (Ustanovljeno je da su bakrovi ioni u količini većoj od 100 mg/kg tla otrovni za vinovu lozu.)
Također zbog svog fungicidnog djelovanja upotrebljava se u poljodjelstvu kao sredstvo za zaštitu bilja, protiv raznih biljnih štetočina, nametnika (mušica) na krumpiru, voćkama i rajčici, koje napadaju ponajprije list.

Koristi se još i kao aktivator pri flotaciji ruda kobalta, olova i cinka, proizvodnji lakova i boja, u tekstilnoj industriji, kožarstvu, za uništavanje alga u rezervoarima, vodovodima i bazenima, kao dodatak umjetnim gnojivima, za zaštitu drveta (točnije za konzerviranje drveta), u galvanotehnici kao elektrolit u galvanskim člancima i kupkama za pobakrivanje, a u medicini protiv gljivičnih infekcija.