Дано:
- Растворимость сульфата никеля (II) при 60 °C = 56,9 г на 100 г воды.
- Масса воды = 75 г.
Найти: массу кристаллогидрата NiSO4 • 7H2O, которую нужно растворить в 75 г воды для приготовления насыщенного раствора при данной температуре.
Решение:
1. Рассчитаем массу NiSO4, которая может раствориться в 75 г воды.
Поскольку растворимость 56,9 г на 100 г воды, для 75 г воды количество растворимого NiSO4 будет:
m(NiSO4) = (56,9 г / 100 г) × 75 г = 42,675 г.
2. Найдем молярную массу NiSO4 • 7H2O.
Молярная масса NiSO4:
- Ni = 58,7 г/моль,
- S = 32,07 г/моль,
- O4 = 4 × 16 г/моль = 64 г/моль.
m(NiSO4) = 58,7 + 32,07 + 64 = 154,77 г/моль.
Молярная масса 7H2O:
- H2O = 2 × 1 + 16 = 18 г/моль,
- 7H2O = 7 × 18 = 126 г/моль.
Теперь найдем общую молярную массу NiSO4 • 7H2O:
m(NiSO4 • 7H2O) = m(NiSO4) + m(7H2O) = 154,77 + 126 = 280,77 г/моль.
3. Найдем, сколько грамм кристаллогидрата нужно для получения 42,675 г NiSO4.
Сначала найдем количество моль NiSO4, которое растворяется:
n(NiSO4) = m / M = 42,675 г / 154,77 г/моль ≈ 0,275 моль.
Теперь найдем, сколько грамм кристаллогидрата нужно для этой массы NiSO4:
Каждый моль кристаллогидрата NiSO4 • 7H2O содержит 1 моль NiSO4, т.е. нам нужно 0,275 моль кристаллогидрата.
Теперь вычислим массу кристаллогидрата:
m(NiSO4 • 7H2O) = n(NiSO4) × m(NiSO4 • 7H2O) = 0,275 моль × 280,77 г/моль ≈ 77,11 г.
Ответ:
Для приготовления насыщенного раствора при 60 °C нужно растворить примерно 77,11 г кристаллогидрата NiSO4 • 7H2O в 75 г воды.