Oblicz zawartość procentową (procent masowy)...- Zadanie 85: Chemia w zadaniach i przykładach

Rozwiązanie

Rozwiązanie 1:

Masy cząsteczkowe hydratów:

$a) m_{Na X_{2} SO X_{4} \cdot 10 H X_{2} O} = 2 \cdot m_{Na} + m_{S} + 4 \cdot m_{O} + 10 \cdot m_{H X_{2} O} = 2 \cdot 23 u + 32 u + 4 \cdot 16 u + 10 \cdot 18 u = 322 u$

$b) m_{CaSO X_{4} \cdot 2 H X_{2} O} = m_{Ca} + m_{S} + 4 \cdot m_{O} + 2 \cdot m_{H X_{2} O} = 40 u + 32 u + 4 \cdot 16 u + 2 \cdot 18 u = 172 u$

$c) m_{CaCl X_{2} \cdot 6 H X_{2} O} = m_{Ca} + 2 \cdot m_{Cl} + 6 \cdot m_{H X_{2} O} = 40 u + 2 \cdot 35, 5 u + 6 \cdot 18 u = 219 u$

$d) m_{CuSO X_{4} \cdot 5 H X_{2} O} = m_{Cu} + m_{S} + 4 \cdot m_{O} + 5 \cdot m_{H X_{2} O} = 63, 5 u + 32 u + 4 \cdot 16 u + 5 \cdot 18 u = 249, 5 u$

$m_{H_{2} O} = 18 u$

$% H X_{2} O = \frac{10 \cdot m _{H X_{2} O}}{m _{Na X_{2} SO X_{4} \cdot 10 H X_{2} O}} \cdot 100 %$

$% H X_{2} O = \frac{10 \cdot 18 u}{322 u} \cdot 100 %$

$% H X_{2} O = 55, 9%$

Zawartość procentowa wody w $Na X_{2} SO X_{4} \cdot 10 H X_{2} O$ wynosi 55,9%

$% H X_{2} O = \frac{2 \cdot m _{H X_{2} O}}{m _{CaSO X_{4} \cdot 2 H X_{2} O}} \cdot 100 %$

$% H X_{2} O = \frac{2 \cdot 18 u}{172 u} \cdot 100 %$

$% H X_{2} O = 20, 9 %$

Zawartość procentowa wody w $CaSO X_{4} \cdot 2 H X_{2} O$ wynosi 20,9%

$% H X_{2} O = \frac{6 \cdot m _{H X_{2} O}}{m _{CaCl X_{2} \cdot 6 H X_{2} O}} \cdot 100 %$

$% H X_{2} O = \frac{6 \cdot 18 u}{219 u} \cdot 100 %$

$% H X_{2} O = 49, 3 %$

Zawartość procentowa wody w $CaCl X_{2} \cdot 6 H X_{2} O$ wynosi 49,3%

$% H X_{2} O = \frac{5 \cdot m _{H X_{2} O}}{m _{CuSO X_{4} \cdot 5 H X_{2} O}} \cdot 100 %$

$% H X_{2} O = \frac{5 \cdot 18 u}{249 , 5 u} \cdot 100 %$

$% H X_{2} O = 36, 1 %$

Zawartość procentowa wody w $CuSO X_{4} \cdot 5 H X_{2} O$ wynosi 36,1%

Rozwiązanie 2:

Najpierw obliczamy masę cząsteczkową wody.

$m_{H X_{2} O} = 2 \cdot m_{H} + m_{O} = 2 \cdot 1 u + 16 u = 18 u$

a) Obliczamy masę hydratu.

$m_{Na X_{2} SO X_{4} \cdot 10 H X_{2} O} = 2 \cdot m_{Na} + m_{S} + 4 \cdot m_{O} + 10 \cdot m_{H X_{2} O} = 2 \cdot 23 u + 32 u + 4 \cdot 16 u + 10 \cdot 18 u = 46 u + 32 u + 64 u + 180 u = 322 u$

Obliczamy zawartość procentową wody w hydracie.

Jeśli masa hydratu 322 u stanowi 100%,

to masa wody 10*18u stanowi x%.

$322 u 180 u - - 100% x%$

$322 u \cdot x % = 180 u \cdot 100%$

$x % = \frac{180 u \cdot 100%}{322 u}$

$x % = 55, 9% \Rightarrow % H X_{2} O = 55, 9%$

b) Obliczamy masę hydratu.

$m_{CaSO X_{4} \cdot 2 H X_{2} O} = m_{Ca} + m_{S} + 4 \cdot m_{O} + 2 \cdot m_{H X_{2} O} = 40 u + 32 u + 4 \cdot 16 u + 2 \cdot 18 u = 40 u + 32 u + 64 u + 36 u = 172 u$

Obliczamy zawartość procentową wody w hydracie.

Jeśli masa hydratu 172 u stanowi 100%,

to masa wody 2*18u stanowi x%.

$172 u 36 u - - 100% x%$

$172 u \cdot x % = 36 u \cdot 100%$

$x % = \frac{36 u \cdot 100%}{172 u}$

$x % = 20, 9% \Rightarrow % H X_{2} O = 20, 9%$

c) Obliczamy masę hydratu.

$m_{CaCl X_{2} \cdot 6 H X_{2} O} = m_{Ca} + 2 \cdot m_{Cl} + 6 \cdot m_{H X_{2} O} = 40 u + 2 \cdot 35, 5 u + 6 \cdot 18 u = 40 u + 71 u + 108 u = 219 u$

Obliczamy zawartość procentową wody w hydracie.

Jeśli masa hydratu 219 u stanowi 100%,

to masa wody 6*18u stanowi x%.

$219 u 108 u - - 100% x%$

$219 u \cdot x % = 108 u \cdot 100%$

$x % = \frac{108 u \cdot 100%}{219 u}$

$x % = 49, 3% \Rightarrow % H X_{2} O = 49, 3%$

d) Obliczamy masę hydratu.

$m_{CuSO X_{4} \cdot 5 H X_{2} O} = m_{Cu} + m_{S} + 4 \cdot m_{O} + 5 \cdot m_{H X_{2} O} = 63, 5 u + 32 u + 4 \cdot 16 u + 5 \cdot 18 u = 63, 5 u + 32 u + 64 u + 90 u = 249, 5 u$