Какой объем кристаллогидрата медного купороса будет выделен при охлаждении насыщенного раствора из 200 г, содержащего 2% примесей, если растворимость сульфата меди при 100оС составляет 72 г, а при 10оС – 16 г на 100 г воды?

Химия 9 класс Перекристаллизация веществ объем кристаллогидрата медный купорос охлаждение раствора насыщенный раствор растворимость сульфата меди 9 класс химия Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно последовательно рассмотреть несколько этапов. Начнем с определения, сколько чистого сульфата меди (CuSO4) содержится в растворе, а затем найдем, сколько кристаллогидрата медного купороса (CuSO4·5H2O) будет выделено при охлаждении раствора.

Шаг 1: Определение массы чистого сульфата меди в растворе

У нас есть 200 г раствора, который содержит 2% примесей. Это означает, что:

• Масса примесей = 2% от 200 г = 0.02 * 200 = 4 г.
• Масса чистого раствора = 200 г - 4 г = 196 г.

Шаг 2: Определение массы сульфата меди в растворе

Теперь нам нужно узнать, сколько сульфата меди содержится в 196 г раствора. Для этого мы можем использовать растворимость сульфата меди при 100°C, которая составляет 72 г на 100 г воды. Сначала нам нужно определить, сколько воды в нашем растворе.

Поскольку мы знаем, что в 100 г раствора содержится 72 г сульфата меди, мы можем рассчитать, сколько сульфата меди будет в 196 г раствора:

• Сначала найдем массу воды в 196 г раствора. Если 72 г сульфата меди содержится в 100 г раствора, то:
• Масса воды = 196 г - 72 г = 124 г (это примерный расчет, так как мы не учитываем примеси).

Шаг 3: Определение массы сульфата меди в 196 г раствора

Теперь мы можем рассчитать, сколько сульфата меди находится в 196 г раствора:

• 72 г сульфата меди в 100 г раствора означает, что в 196 г раствора будет:
• Масса сульфата меди = (72 г / 100 г) * 196 г = 141.12 г.

Шаг 4: Определение массы сульфата меди, который останется в растворе при 10°C

Теперь, когда мы знаем, сколько сульфата меди у нас есть, мы можем определить, сколько из него останется в растворе при 10°C. При 10°C растворимость сульфата меди составляет 16 г на 100 г воды. Мы должны определить, сколько сульфата меди может раствориться в 124 г воды:

• Масса сульфата меди, которая может раствориться = (16 г / 100 г) * 124 г = 19.84 г.

Шаг 5: Определение массы кристаллогидрата, который выделится

Теперь мы можем найти, сколько сульфата меди кристаллизуется при охлаждении:

• Масса сульфата меди, выделившегося = 141.12 г - 19.84 г = 121.28 г.

Шаг 6: Перевод массы сульфата меди в массу кристаллогидрата

Теперь мы должны перевести массу сульфата меди в массу кристаллогидрата медного купороса. Молярная масса CuSO4·5H2O составляет 249.5 г/моль (с учетом молярных масс Cu, S, O и H). Молярная масса CuSO4 составляет 159.5 г/моль. Таким образом,:

• Масса кристаллогидрата = 121.28 г * (249.5 г/моль) / (159.5 г/моль) = 189.66 г.

Шаг 7: Определение объема кристаллогидрата

Теперь мы можем найти объем кристаллогидрата. Поскольку плотность кристаллогидрата медного купороса примерно равна 2.3 г/см³, мы можем использовать формулу:

• Объем = масса / плотность = 189.66 г / 2.3 г/см³ ≈ 82.49 см³.

Ответ: При охлаждении насыщенного раствора из 200 г, содержащего 2% примесей, выделится примерно 82.49 см³ кристаллогидрата медного купороса.