Какова массовая доля сульфата меди в растворе, полученном после растворения 5 г кристаллогидрата сульфата меди (с пятью

Edinorog

37

Чтобы решить данную задачу, нам нужно вычислить массовую долю сульфата меди в полученном растворе. Для этого нам понадобится информация о молярной массе сульфата меди и о массе кристаллогидрата сульфата меди.

1. Найдем молярную массу сульфата меди (CuSO4). В периодической таблице мы находим мольные массы элементов: масса Cu = 63,5 г/моль, масса S = 32,1 г/моль, а масса O = 16,0 г/моль. Сульфат меди состоит из одного атома меди, одного атома серы и четырех атомов кислорода. Таким образом, молярная масса сульфата меди равна:

\[m(CuSO_4) = (1 \times 63,5) + (1 \times 32,1) + (4 \times 16,0) = 159,5 \, \text{г/моль}\]

2. Теперь вычислим массу кристаллогидрата сульфата меди (CuSO4•5H2O). Из условия задачи мы знаем, что масса кристаллогидрата сульфата меди равна 5 г.

3. Для нахождения массы сульфата меди в кристаллогидрате мы вычтем массу пяти молекул воды из общей массы кристаллогидрата. Масса одной молекулы воды (H2O) равна:

\[m(H_2O) = 2 \times m(H) + m(O)\]
\[m(H_2O) = 2 \times 1 \, \text{г/моль} + 16 \, \text{г/моль} = 18 \, \text{г/моль}\]

Таким образом, масса пяти молекул воды равна:

\[m(5H_2O) = 5 \times m(H_2O) = 5 \times 18 \, \text{г} = 90 \, \text{г}\]

4. Вычислим массу сульфата меди (CuSO4) в растворе. Это будет разностью между массой кристаллогидрата и массой воды:

\[m(CuSO_4) = m(\text{кристаллогидрат}) - m(\text{5H}_2\text{O}) = 5 \, \text{г} - 90 \, \text{г} = -85 \, \text{г}\]

Знак "-" в данном случае означает, что в растворе отсутствует сульфат меди, так как мы использовали больше воды, чем содержалось в кристаллогидрате.

5. Наконец, вычислим массовую долю сульфата меди в растворе, используя следующую формулу:

\[m\text{-доля} = \frac{m(CuSO_4)}{m(\text{раствора})} \times 100\%\]

Мы знаем массу раствора, которая указана в условии задачи - 5 моль воды. Масса 5 моль воды равна:

\[m(\text{раствора}) = 5 \times m(H_2O) = 5 \times 18 \, \text{г} = 90 \, \text{г}\]

Теперь подставим все значения в формулу:

\[m\text{-доля} = \frac{-85 \, \text{г}}{90 \, \text{г}} \times 100\% = -94,4\%\]

Таким образом, массовая доля сульфата меди в полученном растворе будет составлять -94,4%. Заметим, что результат является отрицательным, что означает отсутствие сульфата меди в растворе из-за переизбытка воды при растворении кристаллогидрата.