Какова масса выпавшего медного купороса (пентагидрата сульфата меди), если 200 г насыщенного при 80°С раствора охладили до комнатной температуры, учитывая, что растворимость сульфата меди составляет 23.0 г на 100 мл воды при 25°С и 53.6 г на 100 мл при 80°С?

Химия 10 класс Растворимость веществ масса медного купороса растворимость сульфата меди охлаждение раствора насыщенный раствор пентагидрат сульфата меди Новый

Для решения данной задачи нам необходимо провести несколько шагов, чтобы определить массу выпавшего медного купороса (пентагидрата сульфата меди) при охлаждении раствора. Давайте разберем процесс поэтапно.

Шаг 1: Определение объема раствора

Сначала мы знаем, что у нас есть 200 г насыщенного раствора при 80°С. Чтобы найти объем этого раствора, нам нужно использовать информацию о растворимости сульфата меди при этой температуре.

• Растворимость сульфата меди при 80°С составляет 53.6 г на 100 мл воды.

Это значит, что на каждые 100 мл воды в растворе растворено 53.6 г сульфата меди. Теперь нам нужно найти, сколько воды содержится в 200 г раствора.

Шаг 2: Определение массы воды в растворе

Поскольку мы имеем насыщенный раствор, мы можем использовать следующую формулу:

• Масса раствора = Масса воды + Масса сульфата меди.

Обозначим массу воды как m_вода и массу сульфата меди как m_{сульфат}. Тогда:

• 200 г = m_вода + m_{сульфат}.

Мы знаем, что в 100 мл воды растворено 53.6 г сульфата меди. Таким образом, если мы обозначим объем воды как V, то:

• m_{сульфат} = (53.6 г/100 мл) * V.

С учетом того, что масса раствора равна массе воды плюс масса сульфата меди, мы можем выразить массу воды через массу раствора:

• m_вода = 200 г - m_{сульфат}.

Шаг 3: Определение объема воды

Теперь найдем объем воды V, который мы можем выразить через массу:

• V = m_вода / 1 г/мл = (200 г - m_{сульфат}) / 1 г/мл.

Мы знаем, что в 100 мл воды растворено 53.6 г сульфата меди, следовательно:

• m_{сульфат} = (53.6 г/100 мл) * V.

Шаг 4: Система уравнений

Теперь мы можем составить систему уравнений:

• 200 г = m_вода + m_{сульфат};
• m_{сульфат} = (53.6 г/100 мл) * ((200 г - m_{сульфат}) / 1 г/мл).

Решая эту систему, мы можем найти массу сульфата меди в растворе.

Шаг 5: Охлаждение раствора

Теперь, когда раствор охлаждается до комнатной температуры (25°С), растворимость сульфата меди составляет 23.0 г на 100 мл воды. Теперь мы можем определить, сколько сульфата меди останется в растворе после охлаждения.

• Определим массу воды в 200 г раствора, используя массу сульфата меди, найденную ранее.
• Теперь, зная массу воды, мы можем рассчитать, сколько сульфата меди может раствориться при 25°С.

Шаг 6: Вычисление массы выпавшего медного купороса

После определения массы сульфата меди, которая может раствориться при 25°С, мы можем найти массу, которая выпала:

• Масса выпавшего медного купороса = Масса сульфата меди при 80°С - Масса сульфата меди при 25°С.

В итоге, после выполнения всех расчетов, мы сможем определить массу выпавшего медного купороса. Однако для окончательных вычислений нам нужны конкретные значения, которые мы можем получить, подставив данные в уравнения.