определите массу пентагидрата сульфата меди необходимую для приготовления 200 г 10%- ного раствора сульфата меди

Чтобы решить задачу, давайте разберёмся с формулировкой и шагами, которые нам понадобятся.

Дано:

• Масса раствора \( m_{раствора} = 200 \, \text{г} \)
• Концентрация раствора \( C = 10\% \)

Цель:

Найти массу пентагидрата сульфата меди (CuSO₄·5H₂O), которая необходима для приготовления данного раствора.

Шаг 1: Вычисление массы растворенного вещества

Концентрация раствора в процентах (%) указывает, какая часть массы раствора составляет растворённое вещество. Чтобы найти массу сульфата меди в растворе, используем формулу:

\[ m_{CuSO₄} = m_{раствора} \times \frac{C}{100} \]

Теперь подставим известные значения:

\[ m_{CuSO₄} = 200 \, \text{г} \times \frac{10}{100} = 20 \, \text{г} \]

Шаг 2: Найти массу пентагидрата сульфата меди

Поскольку мы получили массу соли (CuSO₄), теперь нам нужно провести расчеты с учётом того, что мы используем пентагидрат. Молярная масса пентагидрата сульфата меди (CuSO₄·5H₂O) рассчитывается следующим образом:

• Молярная масса CuSO₄:

  • Cu: 63.5 г/моль
  • S: 32.1 г/моль
  • O₄: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
  • Итого: \( 63.5 + 32.1 + 64 = 159.6 \, \text{г/моль} \)

• Молярная масса 5H₂O:

  • H₂O: 18 г/моль × 5 = 90 г/моль

• Полная молярная масса пентагидрата: \[ M_{CuSO₄ \cdot 5H₂O} = 159.6 \, \text{г/моль} + 90 \, \text{г/моль} = 249.6 \, \text{г/моль} \]

Шаг 3: Вычисление необходимой массы пентагидрата

Теперь нам нужно определить, сколько пентагидрата необходимо, чтобы получить 20 г сульфата меди.

Сначала найдём число моль CuSO₄:

\[ n_{CuSO₄} = \frac{m_{CuSO₄}}{M_{CuSO₄}} = \frac{20 \, \text{г}}{159.6 \, \text{г/моль}} \approx 0.125 \, \text{моль} \]

Так как один моль пентагидрата содержит один моль CuSO₄, то количество моль пентагидрата тоже будет 0.125 моль.

Теперь находим необходимую массу пентагидрата:

\[ m_{CuSO₄ \cdot 5H₂O} = n_{CuSO₄} \times M_{CuSO₄ \cdot 5H₂O} = 0.125 \, \text{моль} \times 249.6 \, \text{г/моль} \approx 31.2 \, \text{г} \]

Ответ:

Таким образом, для приготовления 200 г 10%-ного раствора сульфата меди необходимо 31.2 г пентагидрата сульфата меди.