Приготовление растворов из кристаллогидратов 

Приготовление растворов из кристаллогидратов 

  Очень часто в задаче требуется по массе кристаллогидрата определить массу безводной соли или наоборот. Это можно сделать либо с помощью пропорции, либо через равенство числа молей кристаллогидрата и безводной соли в нем, например, 

n (CuSO₄  •  5 H₂O)  =  n (CuSO₄) 

Задача 53.  Приготовлен раствор хлорида бария из расчета 500 г BaCl₂ • 2H₂O на 10 л воды. Вычислите массовую долю безводной соли в полученном растворе. 

Решение. 

  Растворенным веществом в полученном растворе будет безводный хлорид бария. Найдем его массу в 500 г кристаллогидрата: 

М (BaCl₂  •  2H₂O) = 208 + 36 = 244 г/моль, в том числе 208 г безводного BaCl₂ 

244 г  (BaCl₂  • 2H₂O)  содержат 208 г  BaCl₂ 

500 г  (BaCl₂  • 2H₂O)   содержат  х г  BaCl₂ 

m (BaCl₂)  = 500 г  • 208 г :  244 г =  426,23 г 

  Масса раствора сложится из массы кристаллогидрата и массы воды, в которой он будет растворен: 

m (H₂O)  = ρ  • V  = 1 г/мл  •  10 000 мл = 10 000 г 

     m _р-ра   =  m _рв  +   m (H₂O)  =  500 г + 10 000 г = 10 500 г 

 Теперь можно ответить на вопрос задачи: 

(BaCl₂)  =  m (BaCl₂)  :  m _р-ра  =  426,23 г : 10 500 г = 0,0406 = 4,06 % 

Задача 54. Водный раствор хлорида кальция плотностью 1,396 г/мл содержит 40% безводной соли. Какова массовая доля кристаллогидрата  CaCl₂ • 6H₂O в 1 л такого раствора? 

Решение.  

 Найдем массу чистого хлорида кальция в нашем растворе: 

m_р-ра = ρ  • V  = 1,396 г/мл  •  1000 мл  = 1396 г 

m   (CaCl₂)     =  1396 г  •   40%  =  558,4 г 

По массе безводной соли можно найти массу кристаллогидрата. Сделаем это двумя способами: 

А.     М (CaCl₂ •  6H₂O) = 111 + 108 = 219 г/моль 

111 г  CaCl₂   содержится в 219 г  CaCl₂ • 6H₂O 

558,4 г  CaCl₂   содержится в  х г  CaCl₂ • 6H₂O 

Отсюда   m ( CaCl₂ • 6H₂O) = 219 г • 558,4 г : 111 г = 1101,7 г 

В.   

   n  (CaCl₂) =    m : M = 558,4 г : 111 г/моль  = 5,03 моль 

   n  (CaCl₂ • 6H₂O)   =  n  (CaCl₂)        

m (CaCl₂ • 6H₂O)   = 219 г/моль • 5,03 моль  = 1101,7 г 

Теперь последний расчет: 

ώ (CaCl₂ • 6H₂O)   = 1101,7 г : 1396 г = 0,789 = 78,9 %   

Примечание:   если кристаллогидрат взаимодействует с каким-либо другим веществом, то в реакции обычно участвует лишь безводная соль. 

Задача 55. Сколько г кристаллической соды нужно взять для нейтрализации 49 г серной кислоты? 

Решение. 

Расчет очень прост: 

M (Na₂CO₃ • 10 H₂O) = 106 + 180 = 286 г/моль 

          х  = 143 г                             49 г 

Na₂CO₃ • 10 H₂O   +   H₂SO₄  → Na₂SO₄  +  CO₂   + 11 H₂O 

                 286 г                              98 г 

Задача 56. Из 54 г кристаллической соды надо приготовить 10%-ный раствор карбоната натрия. Сколько воды по массе для этого потребуется? 

M (Na₂CO₃ • 10 H₂O) = 106 + 180 = 286 г/моль 

n (Na₂CO₃ • 10 H₂O) = 54 г : 286 г/моль   =  0,1888 моль   =  n (Na₂CO₃) 

m (Na₂CO₃) = 106 г/моль •  0,1888 моль  =  20 г 

По массе растворенного вещества легко найти массу будущего раствора: 

m _р-ра    =  m _рв     :   ώ _рв  =  20 г : 10% = 200 г. 

  Остается найти массу воды, которую нужно добавить к 54 г кристаллогидрата:  200 г  — 54 г  = 146 г. 

Еще больше задач самых разных типов — в книге «Учимся решать задачи по химии», ее можно заказать у автора.

Была ли вам полезна эта статья? Поделитесь, пожалуйста: