Дано:
- Масса 12%-ного раствора сульфата меди (CuSO4) = 170 г
- Растворимость сульфата меди при 80°C = 55,0 г на 100 г воды
- Растворимость сульфата меди при 0°C = 17,4 г на 100 г воды
- Молекулярная масса пентагидрата сульфата меди (CuSO4·5H2O) = 249,5 г/моль
Найти:
1. Массу пентагидрата сульфата меди, которую нужно добавить для насыщения раствора при 80°C.
2. Массу кристаллов, которая выделится при охлаждении раствора до 0°C.
Решение:
1. Найдем массу сульфата меди в исходном растворе:
Масса сульфата меди в 170 г раствора = 12% от 170 г = 0,12 * 170 = 20,4 г
Масса воды в 170 г раствора = 170 - 20,4 = 149,6 г
Найдем массу сульфата меди, необходимую для насыщения при 80°C:
Растворимость при 80°C = 55,0 г на 100 г воды
Масса сульфата меди в 149,6 г воды = (55,0 / 100) * 149,6 = 82,3 г
Чтобы достичь насыщения, нужно добавить:
Необходимая масса сульфата меди = 82,3 - 20,4 = 61,9 г
Найдем массу пентагидрата сульфата меди, которую нужно добавить:
Масса пентагидрата сульфата меди = 61,9 г (с учетом, что это уже пентагидрат)
2. Определим массу кристаллов, которая выделится при охлаждении раствора до 0°C:
При 0°C в 149,6 г воды растворяется:
17,4 г сульфата меди
Исходно раствор содержит 82,3 г сульфата меди, а при охлаждении до 0°C может содержать только 17,4 г.
Масса кристаллов, которая выделится:
Масса выделившегося сульфата меди = 82,3 - 17,4 = 64,9 г
Ответ:
1. Для насыщения раствора при 80°C нужно добавить 61,9 г пентагидрата сульфата меди.
2. При охлаждении раствора до 0°C выделится 64,9 г кристаллов сульфата меди.