Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

10.11: Відсоток води в гідраті

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19691

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Мідний купорос змінює колір при зволоженні
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Даг Сміт (Вікімедіа: Xsmith); Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CurrituckSoundMap.png(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Чому змінюється колір?

    Якщо подивитися на типовий флакон мідного купоросу, то він буде синювато-зеленим. Якби хтось сказав вам, що мідний купорос білий, ви, швидше за все, не повірили б їм. Однак виявляється, що ви обидва маєте рацію; це просто залежить від мідного купоросу. Ваш синьо-зелений мідний купорос має кілька молекул води, прикріплених до нього, тоді як мідний купорос вашого друга безводний (вода не додається). Чому різниця? Молекули води взаємодіють з деякими\(d\) електронами в іоні міді і виробляють колір. При видаленні води змінюється конфігурація електронів і колір зникає.

    Відсоток води в гідраті

    Багато іонні сполуки природно містять воду як частину структури кристалічної решітки. Гідрат - це з'єднання, яке має одну або кілька молекул води, пов'язаних з кожною формулою одиниці. Іонні сполуки, які містять перехідний метал, часто мають високу забарвлення. Цікаво, що зазвичай гідратована форма сполуки має інший колір, ніж безводна форма, яка не має води у своїй структурі. Гідрат зазвичай може бути перетворений в безводну сполуку нагріванням. Наприклад, безводна сполука хлориду кобальту (II) синього кольору, тоді як гідрат - характерний пурпурний колір.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Зліва безводний хлорид кобальту (II),\(\ce{CoCl_2}\). Справа - гідратована форма сполуки під назвою гексагідрат хлориду кобальту (II)\(\ce{CoCl_2} \cdot 6 \ce{H_2O}\). (Кредит: (A) Мартін Уокер (Вікімедіа: Walkerma); (B) Бен Міллс (Вікімедіа: Benjah-bmm27); Джерело: (A) http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cobalt%2528II%2529_chloride.jpg(opens у новому вікні); (B) http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cobalt%2528II%2529-chloride-hexahydrate-sample.jpg ( відкривається в новому вікні); Ліцензія: Public Domain)

    Гідратована форма хлориду кобальту (II) містить шість молекул води в кожній формульній одиниці. Назва сполуки - гексагідрат хлориду кобальту (II) і його формула -\(\ce{CoCl_2} \cdot 6 \ce{H_2O}\). Формула для води розставляється в кінці формули крапкою, за якою слідує коефіцієнт, який представляє кількість молекул води на одиницю формули.

    Корисно знати відсоток води, що міститься в гідраті. Приклад проблеми нижче демонструє процедуру.

    Приклад\(\PageIndex{1}\): Percent of Water in a Hydrate

    Знайдіть відсоток води в гексагідраті хлориду кобальту (II),\(\ce{CoCl_2} \cdot 6 \ce{H_2O}\).

    Рішення

    Крок 1: Перерахуйте відомі величини та плануйте проблему.

    Маса води в гідраті - це коефіцієнт (6), помножений на молярну масу\(\ce{H_2O}\). Молярна маса гідрату - це молярна маса\(\ce{CoCl_2}\) плюс маса води.

    Відомий
    • Маса\(\ce{H_2O}\) в\(1 \: \text{mol}\) гідраті\(= 108.12 \: \text{g}\)
    • Молярна маса гідрату\(= 237.95 \: \text{g/mol}\)
    Невідомий
    • відсоток Н 2 О =? %

    Розрахуйте відсоток за масою води, розділивши масу\(\ce{H_2O}\) в 1 моль гідрату на молярну масу гідрату і помноживши на\(100\%\).

    Крок 2: Розрахуйте.

    \[\% \: \ce{H_2O} = \frac{108.12 \: \text{g} \: \ce{H_2O}}{237.95 \: \text{g}} \times 100\% = 45.44\% \: \ce{H_2O}\nonumber \]

    Крок 3: Подумайте про свій результат.

    Майже половина маси гідрату складається з молекул води всередині кристала.

    Резюме

    • Описано процес розрахунку відсотка води в гідраті.

    Рецензія

    1. Що таке гідрат?
    2. Як можна перетворити гідрат в безводну сполуку?
    3. Що означає гексагідрат?