Номер 4, страница 142 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

4. Какова массовая доля воды в медном купоросе?

Для того чтобы найти массовую долю воды в медном купоросе, необходимо знать его химическую формулу. Медный купорос — это тривиальное название пентагидрата сульфата меди(II).

Дано:

Соединение: медный купорос, $CuSO_4 \cdot 5H_2O$.

Относительные атомные массы элементов (округлённые):

$Ar(Cu) = 64$

$Ar(S) = 32$

$Ar(O) = 16$

$Ar(H) = 1$

Найти:

Массовую долю воды $ \omega(H_2O) $ — ?

Решение:

Массовая доля компонента в соединении определяется как отношение массы этого компонента к массе всего соединения. Для расчёта будем использовать относительные молекулярные массы.

Формула для расчёта массовой доли:

$ \omega(H_2O) = \frac{5 \cdot M_r(H_2O)}{M_r(CuSO_4 \cdot 5H_2O)} $

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу воды ($H_2O$):

$ M_r(H_2O) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 $.

2. В одной формульной единице медного купороса содержится 5 молекул кристаллизационной воды. Их суммарная относительная масса составляет:

$ 5 \cdot M_r(H_2O) = 5 \cdot 18 = 90 $.

3. Рассчитаем относительную молекулярную массу всего медного купороса ($CuSO_4 \cdot 5H_2O$):

$ M_r(CuSO_4 \cdot 5H_2O) = M_r(CuSO_4) + 5 \cdot M_r(H_2O) $

$ M_r(CuSO_4 \cdot 5H_2O) = (Ar(Cu) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O)) + 5 \cdot M_r(H_2O) $

$ M_r(CuSO_4 \cdot 5H_2O) = (64 + 32 + 4 \cdot 16) + 90 = (64 + 32 + 64) + 90 = 160 + 90 = 250 $.

4. Подставим найденные значения в формулу для расчёта массовой доли:

$ \omega(H_2O) = \frac{90}{250} = 0.36 $

Чтобы выразить результат в процентах, умножим полученное значение на 100%:

$ \omega(H_2O) = 0.36 \cdot 100\% = 36\% $

Ответ: массовая доля воды в медном купоросе составляет 36%.