Гидролиз сульфата меди (II)

Общие понятия о гидролизе сульфата меди (II)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сульфат меди (II) – средняя соль. Поглощает влагу. Безводный сульфат меди (II) представляет собой бесцветные непрозрачные кристаллы.

Если же вода присутствует (имеет тривиальное название медный купорос), то кристаллы синего цвета. Формула CuSO₄.

Сульфат меди (II). Внешний вид и гидролиз

Рис. 1. Сульфат меди (II). Внешний вид.

Гидролиз сульфата меди (II)

Сульфат меди (II) – соль, образованная сильной кислотой – серной (H₂SO₄) и слабым основанием – гидроксидом меди (II) (Сu(OH)₂). Гидролизуется по катиону. Характер среды – кислый. Теоретически возможна вторая ступень.

Первая ступень:

CuSO₄ ↔ Cu²⁺+ SO₄^2-;

Cu²⁺ + SO₄^2- + HOH ↔ CuOH⁺ + SO₄^2- + H⁺;

CuSO₄ + HOH ↔ [Cu(OH)]₂SO₄ + H₂SO₄.

Вторая ступень:

[Cu(OH)]₂SO₄ ↔ 2CuOH⁺ +SO₄^2-;

CuOH⁺+ SO₄² + HOH ↔ Cu(OH)₂ + SO₄² + HOH.

[Cu(OH)]₂SO₄ + HOH ↔Cu(OH)₂ + H₂SO₄.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

К раствору сульфата меди (II) массой 25 г добавили железную стружку (3,1 г). Определите, какая масса меди образовалась в ходе реакции.

Решение

Запишем уравнение реакции:

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu↓.

Рассчитаем количества веществ, вступивших в реакцию. Молярные массы, которых равны 160 и 56 г/моль, соответственно для сульфата меди (II) и железа:

m= υ × M,

υ= m /M;

υ(CuSO₄)= m (CuSO₄)/M(CuSO₄) = 25/160 = 0,16моль.

υ(Fe)= m (Fe)/M(Fe) = 3,1/56 = 0,05моль.

Сравним полученные значения:

υ(CuSO₄)>υ(Fe).

Расчет ведем по веществу, которое находится в недостатке. Это железо. Согласно уравнению реакции υ(Fe)=υ(Cu)= 0,05 моль. Тогда масса меди будет равна (молярная масса – 64 г/моль):

m= υ × M,

m(Cu)= υ(Cu)× M(Cu)= 0,05×64 =3,2г.

Ответ

Масса меди равна 3,2 г.

ПРИМЕР 2

Задание

Какая концентрация раствора сульфата меди (II) будет, если к 180 г 30% — го раствора этой соли добавить ещё 10 г того же вещества?

Решение

Найдем массу растворенного вещества сульфата меди (II) в 30%-м растворе:

ω=m_solute/m_solution ×100%.

m_solute (CuSO₄) = ω/100% × m_solution (СuSO₄) = 30/100 × 180 =54 г.

Найдем общую массу растворенного вещества сульфата меди (II) в новом растворе:

m_solute (CuSO₄)_sum = m_solute (CuSO₄) + m(CuSO₄) = 54 + 10 = 64 г.

Рассчитаем массу нового раствора:

m_solution (СuSO₄)_sum = m_solution (СuSO₄) + m(CuSO₄) = 180+10 = 190 г.

Определим массовую концентрацию нового раствора:

ω=m_solute (CuSO₄)_sum/ m_solution (СuSO₄)_sum ×100% = 64/190 ×100% =33,68%.

Ответ

Концентрация раствора 33,68 %

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Советуем прочитать:

Гидролиз сульфата меди (II)

Общие понятия о гидролизе сульфата меди (II)

Гидролиз сульфата меди (II)

Примеры решения задач