С РЕШЕНИЕМ ЗАДАЧИ Для приготовления растворов в химической лаборатории часто используют кристаллогидраты солей, например, пентагидрат сульфата меди (II) CuSO4·5H2O или декагидрат карбоната натрия Na2CO3·10H2O.
1. Какие тривиальные названия имеют указанные вещества?
2. Рассчитайте, какую массу пентагидрата сульфата меди (II) необходимо растворить в 240 мл воды, чтобы получить раствор с массовой долей CuSO4, равной 4,0%.
3. Раствор с какой массовой долей получится, если в 200 г раствора карбоната натрия с массовой долей 4,0% растворить декагидрат карбоната натрия массой 12 г.
Серная кислота (Н2SO4).
Безводная серная кислота - тяжелая маслянистая бесцветная жидкость, затвердевающая при 10,4 град. С. Очень гигроскопична. При нагревании 100 %-ной серной кислоты выше 200 град. С она частично разлагается, выделяя серный ангидрид. Раствор, содержащий 98,3 % серной кислоты и имеющий плотность 1,841 г/см3, кипит и перегоняется без разделения при 336,5 град. С. Такие растворы называются азеотропными смесями. Серная кислота поглощает влагу, выделяя огромное количество теплоты. Поэтому нельзя приливать воду к кислоте, так как это может привести к разбрызгиванию раствора и даже к взрыву. Следует приливать кислоту к воде небольшими порциями, помешивая раствор. Разбавленная серная кислота проявляет все характерные свойства сильных кислот. Она реагирует с основными оксидами, гидроксидами и солями, в ней растворяются металлы, расположенные в ряду напряжений левее водорода. При растворении металлов в разбавленной серной кислоте образуются сульфаты металлов и выделяется водород
CuCl₂ + NaOH = 2NaCl + Cu(OH)₂
Осадок - гидроксид меди (II), нам нужна его масса.
Массу гидроксида натрия найдем по формуле:
w = m(вещ-ва)/m(р-ра),
Отсюда m(вещ-ва) = w*m(р-ра) = 40 (г).
Тогда количество вещества NaOH вычисляется по формуле:
n = m/M, где M(NaOH) = 40 г/моль.
Отсюда n = 1 (моль).
Глядя в стехиометрическое уравнение, находим n(Cu(OH)₂) = 0,5 (моль).
Тогда найдем по последней формуле теоретическую массу осадка:
m = n*M(Cu(OH)₂) = 0,5*98 = 49 (г).
Тогда практическая m тождественно равна:
m(практ.) = m(теор.)*w(выхода) = 49*0,8 = 39,2 (г).