Формула сульфата меди (II)

Определение и формула сульфата меди 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сульфат меди (II) (халькокианит) в обычных условиях представляет собой белые, весьма гигроскопичные, низкоплавкие (температура плавления около 200^oC) кристаллы, разлагающиеся при сильном нагревании.

Рис. 1. Медный купорос. Внешний вид.

Образует кристаллогидрат состава CuSO₄×5H₂O (халькантит, медный купорос), имеющий строение [Cu(H₂O)₄]SO₄×H₂O (рис.1). Хорошо растворяется в воде (гидролизуется по катиону).

Химическая формула сульфата меди 2

Химическая формула сульфата меди (II) — CuSO₄. Она показывает, что в состав данной молекулы входит один атома меди (Ar = 64 а.е.м.), один атом серы (Ar = 32 а.е.м.) и четыре атома кислорода (Ar = 1 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу сульфата меди (II):

Mr(CuSO₄) = Ar(Cu) + Ar(S) + 4×Ar(O);

Mr(CuSO₄) = 64 + 32 +4×16 = 98 + 48 = 146

Графическая (структурная) формула сульфата меди 2

Структурная (графическая) формула сульфата меди (II) CuSO₄ является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы:

Ионная формула

Сульфат меди (II) представляет собой среднюю соль серной кислоты, которая способна диссоциировать на ионы в водном растворе согласно следующему уравнению:

CuSO₄ ↔ Cu²⁺ + SO₄^2-

В этой связи для сульфата меди (II)также можно указать и ионную формулу:

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Установите массовую формулу вещества, содержащего 40,0% кальция, 12,0% углерода и 48,0% кислорода.

Решение

Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%

Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (кальций), «у» (углерод) и «z» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):

x:y:z = ω(Ca)/Ar(Ca) : ω(C)/Ar(C) : ω(O)/Ar(O);

x:y:z= 40,0/40 : 12,0/12 : 48,0/16;

x:y:z= 1: 1 : 3

Значит формула соединения кальция, углерода и кислорода будет иметь вид CaCO₃. Это карбонат кальция.

Ответ

CaCO₃

ПРИМЕР 2

Задание

Два углеводорода имеют разные относительные молекулярные массы: 26 и 78, но одинаковый состав: 92,3% углерода и 7,7% водорода. Найдите молекулярные формулы углеводородов.

Решение

Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%

Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (углерод) и «у» (водород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):

x:y = ω(C)/Ar(C) : ω(H)/Ar(H);

x:y= 92,3/12 : 7,7/1;

x:y= 7,69 : 7,7 = 1 : 1

Значит простейшая формула углеводорода имеет вид CH и молярную массу 13 г/моль [M(CH) = Ar(C) + Ar(H) = 12 +1 = 13 г/моль]. Чтобы найти истинную формулу соединения найдем отношение его молярных масс:

M_substance(1) / M(CH) = 26 / 13 = 2

Значит индексы атомов углерода и водорода должны быть в 2 раза выше, т.е. формула вещества будет иметь вид C₂H₂. Это ацетилен.

M_substance(2) / M(CH) = 78 / 13 = 6

Значит индексы атомов углерода и водорода должны быть в 6 раза выше, т.е. формула вещества будет иметь вид C₆H₆. Это бензол.