Номер 8, страница 246 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. Один из кристаллогидратов сульфата магния массой 36,9 г нагрели до полного удаления воды и получили твердый остаток массой 18 г. Определите химическую формулу кристаллогидрата.

Дано:

$m(MgSO_4 \cdot nH_2O) = 36,9 \text{ г}$

$m(MgSO_4) = 18 \text{ г}$

Найти:

Формулу кристаллогидрата – ?

Решение:

Химическая формула кристаллогидрата сульфата магния имеет общий вид $MgSO_4 \cdot nH_2O$. При нагревании кристаллогидрата вся кристаллизационная вода испаряется, а в качестве твердого остатка остается безводная соль $MgSO_4$.

1. Найдем массу воды, которая испарилась при нагревании. Она равна разности масс кристаллогидрата и безводной соли:

$m(H_2O) = m(MgSO_4 \cdot nH_2O) - m(MgSO_4) = 36,9 \text{ г} - 18 \text{ г} = 18,9 \text{ г}$

2. Рассчитаем молярные массы безводного сульфата магния ($MgSO_4$) и воды ($H_2O$), используя относительные атомные массы элементов: $Ar(Mg) = 24$, $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

$M(MgSO_4) = 24 + 32 + 4 \cdot 16 = 120 \text{ г/моль}$

$M(H_2O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число молей) безводной соли и воды по формуле $\nu = \frac{m}{M}$:

$\nu(MgSO_4) = \frac{m(MgSO_4)}{M(MgSO_4)} = \frac{18 \text{ г}}{120 \text{ г/моль}} = 0,15 \text{ моль}$

$\nu(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{18,9 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 1,05 \text{ моль}$

4. Чтобы найти число молекул воды $\text{n}$ в формуле кристаллогидрата, найдем соотношение количеств вещества воды и сульфата магния:

$n = \frac{\nu(H_2O)}{\nu(MgSO_4)} = \frac{1,05 \text{ моль}}{0,15 \text{ моль}} = 7$

Таким образом, на одну формульную единицу сульфата магния приходится семь молекул воды.

Ответ: химическая формула кристаллогидрата – $MgSO_4 \cdot 7H_2O$.