Question

13. Растворимость сульфата меди при 20 ºС равна 20 г., а при 100 ºС - 65 г. Сколько граммов сульфата меди выпадет в осадок, если охладить 825 г. раствора о 100 ºС до 20 °C​

Answer 1

1) Растворимость при  при 100 ºС - 65 г означает, что в 100 г воды растворяется 65 г соли, в этом случае масса раствора равна:

65 + 100 = 165 г

2) Определим массу растворенной соли в 825 г раствора при 100 ºС по пропорции:

165 г раствора ----------------- 65 г соли

825 г раствора ----------------- Х г соли

Х = 825*65/165 = 325 г

3) При охлаждении часть соли выпадает в осадок, а другая часть остается в растворе, но масса воды при этом не изменяется и равна:  

825 - 325 = 500 г.

Но растворимость соли при этой температуре уже  равна 20 г на 100 г воды. Составляем пропорцию:

100 г воды ----------------- 20 г соли

500 г воды --------------- Х г соли

Х = 500*20/100 = 100 г

4) Итак, при 100 ºС  в растворе было 325 г соли, а при  20ºС в растворенном состоянии осталось 100 г, значит в осадок выпало:

325 - 100 = 225 г соли

Answer 2

Для решения задачи воспользуемся принципом насыщенного раствора: при охлаждении раствора, содержащего больше соли, чем может раствориться при данной температуре, избыточная соль выпадет в осадок.

1. Найдем, сколько сульфата меди максимально может раствориться в 1 литре воды при 100 ºС. Для этого воспользуемся пропорцией:

20 г / 1 л = 65 г / Х л

где Х - количество граммов сульфата меди, которое может раствориться в 1 литре воды при 100 ºС.

Решим пропорцию:

Х = 65 г × 1 л / 20 г = 3,25 л

Таким образом, 3,25 литра раствора при 100 ºС могут растворить 65 г сульфата меди.

2. Пересчитаем это количество на 1 градус Цельсия. Для этого воспользуемся законом термодинамического равновесия:

Крайняя температура (100 ºС) × количество растворенного вещества (65 г) = Начальная температура (20 ºС) × количество растворенного вещества (Х г) + количество выпавшего в осадок вещества (У г).

65 г × 100 ºС = Х г × 20 ºС + У г

6500 = 20Х + У

3. Найдем, сколько граммов сульфата меди выпадет в осадок при охлаждении 825 г раствора. Для этого воспользуемся найденным выше соотношением:

6500 = 20Х + У

У = 6500 - 20Х

У = 6500 - 20 × (825 г / 3,25 л) ≈ 153 г

Таким образом, при охлаждении 825 г раствора от 100 ºС до 20 ºС выпадет 153 г сульфата меди в осадок.