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Kupfersulfatpentahydrat mit der Summenformel CuSO4-5H2O repräsentiert ein "Hydrat". Es ist eine ionische Substanz - eine Verbindung bestehend aus einem Metall und einem oder mehreren Ametalen - und Wassermolekülen, die sich in die feste Struktur der Verbindung integrieren. Eine der Implikationen ist jedoch, dass 100 g Kupfersulfatpentahydrat nicht genau aus dieser Menge Kupfersulfat bestehen. Chemiker lösen dieses Problem, indem sie die Kupfersulfatmasse als Prozentsatz der Gesamtmasse der Probe ausdrücken. Mit anderen Worten kann die prozentuale Konzentration die Anzahl der Gramm Kupfersulfat in einer Probe von 100 g Kupfersulfatpentahydrat darstellen.
Schritt 1
Berechnen Sie das Molekulargewicht von Kupfersulfatpentahydrat, CuSO4-5H2O. Multiplizieren Sie die Atommasse jedes Atoms, wie im Periodensystem der Elemente angegeben, mit der Anzahl der Atome jedes Typs in der Formel und addieren Sie alle Produkte. Kupfer hat zum Beispiel eine Atommasse von 63,55 Einheiten (u) und die Formel enthält ein Cu-Atom. Daher ist Cu = 63,55 * 1 = 63,55 u. Für die anderen Atome der Formel müssen die Berechnungen wie folgt durchgeführt werden: S = 32,07 * 1 = 32,07 u; O = 16,00 * 9 = 144,00 u und H = 1,01 * 10 = 10,10 u. Addiere diese Werte, um das Molekulargewicht zu erhalten: 63,55 + 32,07 + 144,00 + 10,10 = 249,72 u.
Schritt 2
Berechnen Sie das Molekulargewicht von Kupfersulfat CuSO4 ohne Wasser. In diesem Fall ist Cu = 63,55 * 1 = 63,55 u; S = 32,07 * 1 = 32,07 u und O = 16,00 * 4 = 64,00 u. Die Summe dieser Werte ergibt 159,62 u.
Schritt 3
Bestimmen Sie die prozentuale Massenkonzentration, indem Sie das Molekulargewicht von CuSO4 durch das von CuSO4-5H2O dividieren und mit 100 multiplizieren:
159,62 / 249,72 * 100 = 63,92%
Dies bedeutet, dass eine Probe von 100 g Kupfersulfatpentahydrat 63,92 g Kupfersulfat enthält und dass Kupfersulfatpentahydrat 100 - 63,92 = 36,08 Gew .-% Wasser enthält. .