До какой температуры необходимо охладить насыщенный раствор, приготовленный при 800 С, чтобы из него выпало в осадок 15 г медного купороса?

Чтобы решить задачу, нам нужно использовать данные о растворимости медного купороса (CuSO₄·5H₂O) в воде.

Шаг 1: Понять растворимость медного купороса

Растворимость медного купороса зависит от температуры. При различных температурах меняется количество медного купороса, которое может раствориться в 100 г воды. Например, при 20 °C растворимость составляет около 35 г на 100 г воды, а при 80 °C — около 200 г на 100 г воды.

Шаг 2: Определение условий задачи

Мы готовим насыщенный раствор при температуре 80 °C. Это означает, что в этом растворе уже растворено максимально возможное количество CuSO₄·5H₂O. Теперь нам нужно узнать, каким будет количество медного купороса, которое останется в растворе, если мы охладим раствор.

Шаг 3: Расчет необходимой температуры для выпадения осадка

Если нам нужно, чтобы из раствора выпало 15 г медного купороса, значит, после охлаждения в растворе должно остаться следующее количество:

\[ \text{Количество CuSO₄, оставшееся в растворе} = \text{максимально растворимое количество} - 15 \, \text{г} \]

Теперь мы будем искать температуру, при которой растворимость медного купороса будет равна именно этому количеству.

Шаг 4: Проверка растворимости

Допустим, при охлаждении до определенной температуры \( T \) растворимость станет именно той, которая позволит растворить только \( x \, \text{г} = \text{растворимость в г/100 г воды} \): \[ \text{содержание в растворе} = 200 \, \text{г} - 15 \, \text{г} = 185 \, \text{г} \]

Посмотрим, при каких температурах может быть такая растворимость:

• При 80 °C: 200 г на 100 г воды
• При 60 °C: 80 г на 100 г воды
• При 20 °C: 35 г на 100 г воды

Из этого видно, что при температуре около 60 °C растворимость составляет 80 г, что достаточно для того, чтобы при охлаждении количеством 15 г CuSO₄·5H₂O остаться в растворе.

Шаг 5: Подводим итоги

Приблизительно при температуре 60 °C можно ожидать выпадения 15 г медного купороса в осадок, если изначально был насыщенный раствор, полученный при 80 °C.

Ответ

Таким образом, чтобы из насыщенного раствора при температуре 80 °C выпало 15 г медного купороса, его нужно охладить примерно до 60 °C.