Для решения этой задачи сначала нужно понять, что такое насыщенный раствор и что происходит при изменении температуры.
Шаг 1: Понимание насыщенного раствора
Насытedнный раствор — это раствор, в котором растворено максимальное количество вещества при данной температуре. При понижении температуры растворимость вещества уменьшается, и при определенной температуре из раствора начинает выпадать осадок.
Шаг 2: Изучение растворимости медного купороса
Растворимость медного купороса (CuSO₄) в воде при различных температурах известна. Она составляет:
- При 20 °C около 25 г на 100 мл воды.
- При 80 °C растворимость примерно 67 г на 100 мл воды.
Допустим, что у нас есть 100 мл насыщенного раствора медного купороса при 80 °C, в котором растворено 67 г CuSO₄.
Шаг 3: Расчет температуры для выпадения 15 г осадка
Если из раствора необходимо выпасть 15 г медного купороса, тогда в растворе должно остаться 67 г - 15 г = 52 г CuSO₄.
Теперь нам нужно найти температуру, при которой растворимость медного купороса составляет 52 г на 100 мл. Для этого обычно используют таблицы растворимости или графики.
Шаг 4: Сравнение значений
- При температуре 20 °C растворимость 25 г/100 мл.
- При температуре 25 °C растворимость около 30 г/100 мл.
- При температуре 30 °C растворимость около 35 г/100 мл.
- При температуре 50 °C растворимость примерно 45 г/100 мл.
- При температуре 60 °C растворимость около 58 г/100 мл.
- При температуре 80 °C растворимость 67 г/100 мл.
Сравнивая эти значения, можно увидеть, что растворимость около 52 г находится между температурами 50 °C и 60 °C. На практике это приблизительно 55 °C.
Шаг 5: Ответ
Таким образом, чтобы из насыщенного раствора медного купороса при 80 °C выпало 15 г осадка, его необходимо охладить до примерно 55 °C.