硫酸銅について

質問

硫酸銅の性質についての質問です。

（１）無水硫酸銅に、水を数滴加えると青くなり発熱しました。
　　　青くなるのは無水硫酸銅が水和物になっているからだ、というこ　　　とは知っているのですが、なぜここで発熱するのでしょうか？　
　　　この熱エネルギーはどこから来るんですか？
（２）無水硫酸銅と結晶硫酸銅の秤量を行ってその比から結晶硫酸銅　　　　（５水和物）の組成式を求めたんですが、水和物の部分がどうし　　　ても５以下になってしまいました。これはどこから生じる誤差な　　　のでしょうか？
　　　実験で使用した器具は熱して恒量化しています。
（３）結晶硫酸銅から無水硫酸銅を作る際、４００～４５０℃くらいの
　　　ホットプレート(砂を熱している形のもの）を用いたのですが、
　　　なぜ４００℃前後のホットプレートでなければならないんです　　　　か？
　　　ガスバーナーとかではいけないんですかね？
（４）硫酸銅水溶液はアンモニア水や硫酸バリウム水溶液をそれぞれ入　　　れることでどちらも沈殿を生じたのですが、
　　　この二つの試薬を用いることは硫酸銅を確かめる上でどのような　　　役割があるんでしょうか？

どれか一つでも答えていただけるととても助かります。
ＵＲＬを貼り付けていただいても構いません。
よろしくお願いします。

回答No.2

ht1914 · ベストアンサー

（１）加熱してやっと離れたということは出会うと簡単にくっついて離れなくなるということです。水を引き離すのにエネルギーが必要であれば水とくっつく場合はエネルギーが余ってきます。
Ｃａ（ＯＨ）２　⇔　ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ
これも同じですね。

（２）硫酸銅５水和物にはＨ２Ｏが５つついています。このウチの４つはＣｕ２＋についています。残りの１つはＳＯ４２－　についています。加熱すると４つのＨ２Ｏは離れやすいが残りの一つは離れにくいそうです。Ｃｕ２＋についているＨ２Ｏが離れると青い色がなくなります。

（３）硫酸銅の結晶をピンセットで挟んでバーナーで加熱してみて下さい。はじめ白くなりますがそのうち黒い部分が生じます。
ＣｕＳもＣｕＯも黒ですからどちらかができているのだと思います。

（４）アンモニア水でＣｕ２＋の確認をします。２段階の色の変化です。塩化バリウム（ＢａＣｌ２）水溶液でＳＯ４２－の確認をします。
（ＢａＳＯ４はこの結果生じる沈澱です。）

補足

ご回答ありがとうございます。
（１）について
　これは、ＣｕＳＯ４に付いていた水分子が加熱によってとれ、
水滴を垂らしたことでそれがもとにもどり、その際にエネルギーがでた、ということですかね。これはＣｕ２＋についているものとＳＯ４２－についているものが取れるときと何か違いがありますか？

（２）について
　つまり、ＳＯ４２－についてい水分子が取れなかったから、青色が無い状態で無水と判断してしまい、値がおかしいということですね。
　では、反対に５を超えてしまう場合というのはどういうことが考えられますか？

（３）について
　これは余り高温で加熱すると硫化銅か酸化銅になってしまうから、
ということですね。

　また質問になってしまいましたが、よろしくお願いします。

回答No.1

Ichitsubo

(1)水和熱です。
銅(II)イオンの周りに水が配位するのと、何も配位していないのでは、水が配位している方が安定です。そのため、水が配位することで発熱します。

(2)無水硫酸銅(II)は本当に無水だったのでしょうか。空気中の水分を少しでも吸っていたら、乾燥が不十分だったら、実験で求める水の量は増えるでしょうか、減るでしょうか。

(3)硫酸銅(II)は加熱しすぎると分解します。

(4)アンモニア水で淡青色沈殿が生じ、更に加えると沈殿が再溶解することで銅(II)イオンの存在が確認できます。硫酸バリウムは水に難溶なため、水溶液と言えるほど濃いものはできません。何かの間違いでは？

全体を通して。
文章のところどころに無駄な空白があって非常に読みづらく感じます。何故このような読みやすさを考えない文をお書きになるのですか？

補足

ご回答ありがとうございます。
実は少し文章を打つたびに改行して文頭を合わせていたんですが
投稿のときにそれがずれてしまったみたいで読みにくくなってしまいました。申し訳ございません。

（２）について
　ご回答のことについて考えてみると、確かに無水硫酸銅で無い場合、
必然的に秤量による質量の値は大きくなり、そこから組成式
ＣｕＳＯ４：Ｈ２Ｏを求めると５を切るということは分かりました。
では、その反対、つまり５を超える値が出るときというのはどういうことなのでしょうか？

（４）は硫酸バリウムでなくて硝酸バリウムの間違いでした。硝酸バリウム水溶液と硫酸銅水溶液の反応で生じる沈殿が硫酸バリウムですね。

よろしくお願いします。