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硫酸铜晶体加热失去结晶水的阶段现象

时间:2023-07-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:实验时,将硫酸铜晶体置于坩埚中加热,晶体颜色逐渐变浅,最终生成白色的无水硫酸铜粉末。* * *硫酸铜晶体中水分子的结合方式是不完全一样的。若温度继续升高至926K时,硫酸铜分解为Cu O与SO 3,因此在做硫酸铜晶体结晶水含量测定实验时,不能用大火加热,否则样品容易发黑,导致结果不准确。图60硫酸铜晶体在不同温度下逐渐失去结晶水

硫酸铜晶体加热失去结晶水的阶段现象

硫酸铜结晶水含量的测定实验是一个非常经典的定量实验。实验时,将硫酸铜晶体置于坩埚中加热,晶体颜色逐渐变浅,最终生成白色的无水硫酸铜粉末。在加热失水过程中,硫酸铜的五个结晶水分子是同时失去的还是分步失去的?为什么?

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硫酸铜晶体中水分子的结合方式是不完全一样的。如图59所示,在一个铜离子周围有4个水分子通过配位键和它形成平面四方形结构的[Cu(H 2O)4]2+硫酸根离子在平面的上和下。第5个水分子通过氢键与两个配位水分子及硫酸根离子结合。

图59 硫酸铜晶体结构示意图(www.xing528.com)

由于水分子的结合形式不一样,受热时的脱除温度也不同。CuSO4·5H 2O晶体受热时,以配位键和铜离子结合的水较易失去,在加热至375K时即可得到CuSO4·3 H 2O。温度继续升高至381K时,失去另外两个与铜离子配位的水分子,由于这两个水分子还存在氢键,故相对较稳定,脱除时的温度要稍高一点。最后一个水分子分别与硫酸根离子及配位水分子形成较强的氢键,较难脱除,需要加热至531K才会脱去。

若温度继续升高至926K时,硫酸铜分解为Cu O与SO 3,因此在做硫酸铜晶体结晶水含量测定实验时,不能用大火加热,否则样品容易发黑,导致结果不准确。

图60 硫酸铜晶体在不同温度下逐渐失去结晶水

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