Медный купорос СuSO4×5H2O применяется в сельском хозяйстве для борьбы с грибковыми болезнями растений. Но использовать этот препарат бесконтрольно нельзя, так как в больших…
Медный купорос СuSO4×5H2O применяется в сельском хозяйстве для борьбы с грибковыми болезнями растений. Но использовать этот препарат бесконтрольно нельзя, так как в больших количествах он оказывает токсическое действие на животных и человека. Для дезинфекции почвы применяют раствор, в 100 г которого растворено 4,7 г СuSO4×5H2O (плотность раствора 1,03 г/см) Из расчёта 2 л раствора на 1 м2 почвы. Какая масса ионов Сu 2+ попадет в 1м²с почвы в результате однократной обработки этим раствором? Ответ укажите с точностью до десятых долей.
Для решения данной задачи, следуем поэтапно. Нам нужно найти массу ионов Cu²⁺, которые попадают в 1 м² почвы в результате обработки раствором медного купороса.
Шаг 1: Найти концентрацию CuSO4×5H2O в растворе
Мы знаем, что в 100 г раствора растворено 4,7 г CuSO4×5H2O. Прежде всего, найдем, сколько раствора нам нужно.
В задаче указано, что на 1 м² почвы используется 2 л раствора. Поскольку 1 л = 1000 см³, то 2 л = 2000 см³.
Шаг 2: Найти массу 2 л раствора
Плотность раствора составила 1,03 г/см³. Мы можем найти массу 2 л раствора:
\[ \text{Масса раствора} = \text{Объем} \times \text{Плотность} = 2000 \, \text{см}^3 \times 1,03 \, \text{г/см}^3 = 2060 \, \text{г} \]
Шаг 3: Найти массу CuSO4×5H2O в 2 л раствора
Теперь мы можем определить, сколько граммов CuSO4×5H2O содержится в 2060 г раствора. В 100 г раствора содержится 4,7 г CuSO4×5H2O, следовательно, в 2060 г раствора содержится:
\[ \text{Масса CuSO4×5H2O} = \left(\frac{4,7 \, \text{г}}{100 \, \text{г}}\right) \times 2060 \, \text{г} = 97,322 \, \text{г} \]
Шаг 4: Найти массу ионов Cu²⁺
Теперь нужно найти, какую массу ионов Cu²⁺ мы имеем в 97,322 г CuSO4×5H2O.
Молярная масса CuSO4×5H2O:
- Cu: 63,5 г/моль
- S: 32,1 г/моль
- O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
- H2O: 18 г/моль × 5 = 90 г/моль
Теперь суммируем:
\[ \text{Молярная масса CuSO4×5H2O} = 63,5 + 32,1 + 64 + 90 = 249,6 \, \text{г/моль} \]
Шаг 5: Найти количество молей CuSO4×5H2O
Теперь находим количество молей CuSO4×5H2O в 97,322 г:
\[ \text{Количество молей CuSO4×5H2O} = \frac{97,322 \, \text{г}}{249,6 \, \text{г/моль}} \approx 0,389 \, \text{моль} \]
Шаг 6: Найти количество ионов Cu²⁺ в молях
Каждая молекула CuSO4×5H2O содержит один ион Cu²⁺, следовательно, количество молей Cu²⁺ равно количеству молей CuSO4×5H2O:
\[ \text{Количество молей Cu²⁺} = 0,389 \, \text{моль} \]
Шаг 7: Найти массу ионов Cu²⁺
Теперь для нахождения массы ионов Cu²⁺ умножим количество молей на молярную массу Cu:
\[ \text{Молярная масса Cu} = 63,5 \, \text{г/моль} \]
\[ \text{Масса Cu²⁺} = 0,389 \, \text{моль} \times 63,5 \, \text{г/моль} \approx 24,7 \, \text{г} \]
Ответ
Масса ионов Cu²⁺, попадающая на 1 м² почвы в результате обработки раствором, составляет примерно 24,7 г.
