Решение задач на долю вещества в растворе с участием кристаллогидратов

кристаллической решётке катионы образуют более прочную связь с молекулами воды, чем связь между катионами и анионами в кристалле безводного вещества. При низких температурах вода в кристаллогидратах может быть связана как с катионами, так и с анионами солей. Многие соли, а также кислоты и основания выпадают из водных растворов в виде кристаллогидратов. Связанная вода для удобства численных вычислений указана рядом с формулой самой соли, в расчете на 1 молекулу соли.

необходимо учитывать химически связанную воду, поэтому первое математическое действие будет следующее – надо вычислить молекулярную ( молярную ) массу всего кристаллогидрата и долю чистой соли в нем. Далее идут вычисления в зависимости от смысла расчётной задачи.

раствора=m (масса растворённого вещества)

m (масса раствора)=

m (масса растворённого вещества)

ωДоля вещества в растворе

5% раствор сульфата меди (II). Рассчитайте массу медного купороса (CuSO4*5H2O),которую следует взять для получения 1000 г 5%-ного раствора сульфата меди (II).

Дано:
m р-ра =1000 г
ω(CuSO4)=0,05

m купороса-?

Решение:
Найдем долю чистой соли в кристаллогидрате:
Мr купороса = 64+32+16*4+18*5=160+90=250
ω(CuSO4)=160:250=0.64
2) Найдём массу чистого CuSO4 в растворе m(CuSO4)=1000г*0.05=50г
3) Найдём массу кристаллогидрата. Если масса чистой соли 50г, а её доля в кристаллогидрате 0.64, то масса купороса (кристаллогидрата) =массе чистой соли, поделённой на её долю в кристаллогидрате - 50г:064=78,125 г
Ответ : масса медного купороса =78,125 г.

Рассчитайте массу воды, необходимую для растворения 100 грамм магнезии (MgSO4*7H2O) с целью получения 25% раствора сульфата магния.

Дано:
m магнезии=100 г
ω(MgSO4)=0,25

m воды-?

Решение:
Найдём долю сульфата магния в кристаллогидрате магнезии: Мr магнезии =24+32+16*4+18*7=120+126=246
ω(MgSO4)=120г:246г=0.49
2)Рассчитаем массу чистой соли в 100 граммах магнезии –
100г*0,49=49 грамм
3) Тогда найдём массу раствора, где 49 г (MgSO4) составляли бы 25% (0,25) mр-ра=0,49:0,25=196г
4) Теперь найдем массу воды, которая уже есть в кристаллогидрате – 100г-49г=51 г.
5) Найдём общую массу воды в 25%-м растворе 196г-49г=147г
6)Для вычисления массы жидкой воды, необходимой для приготовления раствора, из массы общей воды вычтем массу воды, связанной в кристаллогидрате – 147г-51г=96 г
Ответ : масса воды, необходимой для 100 г 25%р-ра (MgSO4) равна 96 граммам.