Вопрос: Під час прожарювання кристалогідрату манган(ІІ) сульфату масою 22,16 г, утворилася безводна сіль масою 12,08 г. Обчисліть формулу кристалогідрату та масову частку кристалізаційної води в ньому
Категория: школьный раздел
Ответы:
Відомо: m(MnSО4 • хН2О)=22,16 г; m(FeSО4)=12,08 г.
Знайти: формула кристалогідрату MnSО4 • хН2О - ?; W(Н2О) - ?   
Розв'язання.
І спосіб.
1. Знаходимо масову частку безводної солі манган (ІІ) сульфату MnSО4 в кристалогідраті.
W(MnSО4)=m(MnSО4)/m(MnSО4 • хН2О)=12,08/22,16=0,545
2. Обчислюємо молярні маси безводної солі MnSО4 і води Н2О.
М(MnSО4)=Ar(Mn)+Ar(S)+4•Ar(O)=55+32+4•16=151 г/моль.
М(Н2О)=2•Ar(Н)+Ar(О)=2•1+16=2=18 г/моль.
3. З формули W(MnSО4)=М(MnSО4)/М(MnSО4 • хН2О) знаходимо молярну масу кристалогідрата 
М(MnSО4 • хН2О)=М(MnSО4)/W(MnSО4).
М(MnSО4 • хН2О)=151 г/ моль : 0,545=277 г/моль.
Беручи до уваги, що  М(MnSО4 • хН2О)=М(MnSО4)+ х•М(Н2О) і  М(MnSО4 • хН2О)=277 г/моль, отримуємо рівняння:
151 + х • 18 = 277
х • 18 = 277 - 151
х = (277 - 151) : 18
х = 7
Отже, формула кристалогідрата MnSО4 • 7Н2О.
ІІ спосіб.
Складаємо хімічне рівняння.
   22,16 г              12,08 г
MnSO4 • x H2O = MnSO4        +  x H2O
  151+x•18 г          151 г 
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
1 моль кристалогідрату містить 1 моль безводної солі манган (ІІ) сульфат MnSO4.
Обчислюємо молярні маси, й відповідно, маси 1 моль солі і 1 моль кристалогідрату.
М(MnSО4)=Ar(Mn)+Ar(S)+4•Ar(O)=55+32+4•16=151 г/моль.
Маса 1 моль =151 г.
М(Н2О)=2•Ar(Н)+Ar(О)=2•1+16=2=18 г/моль
(MnSO4 • x H2O)=М(MnSO4)+ x•М(H2O)=151+x•18 г/моль.
Маса 1 моль=151+x•18 г.
Зазначені маси речовин підписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції. 
Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.
 22,16 / (151+x•18) = 12,08 / 151; 
22, 16 • 151 = 12,08 г • (151 + х • 18)
151 + х • 18 = (22, 16 г • 151 г) / 12,08 г
151 + х • 18 = 277
х • 18 = 277 - 151
х = 7
Отже, формула кристалогідрата MnSО4 • 7Н2О.
Відомо: MnSО4 • 7Н2О.   Знайти: W(Н2О) -?
Розв'язання.
І спосіб.
1. Знаходимо масову частку безводної солі манган (ІІ) сульфату MnSО4 в кристалогідраті.
W(MnSО4)=m(MnSО4)/m(MnSО4 • 7Н2О)=12,08/22,16=0,545 або 54,5%
2. Знаходимо масову частку води Н2О в кристалогідраті.
    W(Н2О)=1 - W(MnSО4) =1 - 0,545 = 0,455
або 
    W(Н2О)=100% - W(MnSО4) =100% - 54,5% = 45,5%
ІІ спосіб.
1. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату (M г/моль=Mr).
Мr(MnSО4)=Ar(Mn)+Ar(S)+4•Ar(O)=55+32+4•16=151;  Мr(MnSО4)=151 г/моль. 
Mr(Н2О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18    M(Н2О)=18 г/моль.
М(MnSО4 • 7Н2О)=М(MnSО4)+7 М(Н2О)=151+7•18=277 г/моль.
2. Складаємо пропорцію і обчислюємо масову частку  води в кристалогідраті.
1 моль кримталогідрату містить 7 моль води.
у 277 г (маса 1 моль кристалогідрату) - 1 або 100%
у 126 г (маса 7 моль води) - х
277 г / 126 г = 100% / х , тому х•277 г=126 г •100%, х = (126 г•100%):277 г=45,5%
ІІІ спосіб.
1. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату (M г/моль=Mr).
Мr(MnSО4)=Ar(Mn)+Ar(S)+4•Ar(O)=55+32+4•16=151;  Мr(MnSО4)=151 г/моль. 
Mr(Н2О)=2•Аr(Н)+Аr(О)=2•1+16=18    M(Н2О)=18 г/моль.
М(MnSО4 • 7Н2О)=М(MnSО4)+7 М(Н2О)=151+7•18=151+126=277 г/моль.
3. Знаходимо масову частку  води в кристалогідраті за формулою:
W(Н2О) = 7М(Н2О) / М(MnSО4 • 7Н2О) = 126 / 277 = 0,455 або 45,5%
Відповідь: формула кристалогідрата MnSО4 • 7Н2О; W(Н2О) = 45,5%.