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高校化学からの質問です。
「水100gに対する無水硫酸銅(II)CuSO4の溶解度は、20℃で20、60℃で40である。60℃における硫酸銅(II)の飽和水溶液100gを20℃まで冷却するとき、析出する硫酸銅(II)五水和物CuSO4・5H2Oは何gか」という問題がありました。
以下の僕の考え方で問題がある点をご指摘下さい。
60℃の硫酸銅の飽和水溶液100gを、20℃まで冷却した際の無水硫酸銅の析出量は、20/140 × 100 =14.28g
↓
この無水硫酸銅14.28gをモル換算すると0.08925mol
↓
五水和物は、無水硫酸銅1molに対して水分子が5mol水和しているので、無水硫酸銅0.08925molに水和している水分子は0.4462mol
↓
0.4462molの水分子をグラム換算すると8.032g
↓
析出した無水硫酸銅のグラム数に水分子のグラム数を加えて、
14.28g+8.032g=22.312g
↓
答え:22g
以上が僕の考え方です。解答は25gで、3gの誤差があります。
ちなみにその解答では、
(100-X):(28.6 - 160X/250)=120:20
という式をたてて計算していますが、この式の意味もわかりません。
宜しくお願いします。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
◆あなたの考え方で問題がある点
結晶水の分だけ溶媒の水が減少するので、結晶は22g以上析出します。
◆解答の解法の意味
60℃の飽和水溶液100gに溶けている無水硫酸銅の質量aとすると
(飽和溶液の質量:溶けている溶質の質量)140:40 = 100:a
∴a≒28.6 (g)
20℃で析出する硫酸銅5水和物の質量xとすると
飽和溶液の質量は100-x (g)
また、(160/250)x がCuSO4の質量なので、溶けている溶質の質量は a-(160/250)x ≒ 28.6-160x/250 (g)
したがって、
(飽和溶液の質量:溶けている溶質の質量)(100-x):(28.6-160x/250) = 120:20
回答ありがとうございます。
>◆解答の解法の意味
大変参考になりました。
僕の考えの最初の段階である「無水硫酸銅だけの析出量をまず考える」が既に間違っているということでしょうか?
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