水和物として知られる塩には、結晶構造に組み込まれた水の分子が含まれています。水和塩を加熱すると、含まれる水分が蒸発する可能性があります。得られた結晶は無水と呼ばれ、水がないことを意味します。無水塩と水和塩の質量の差から、水和物中の水の割合を求めるために必要な情報が得られます。すでにこの実験を行っており、水和塩と無水塩の両方の質量がわかっている場合、計算は簡単です。
<オール>水和塩の質量から無水塩の質量を引きます。たとえば、加熱前に 25 グラム、加熱後に 16 グラムの硫酸銅 (II) のサンプルがある場合、25 から 16 を引くと 9 グラムになります。
この差を水和塩の質量で割ります。例を続けると、9 グラムを 25 グラムで割ると 36% になります。これはハイドレート内の水の割合であるため、最初に計算する必要がある場合があります。ただし、他の情報も計算できます。
周期表を使用して無水塩のモル質量を決定します。周期表には、各元素のモル質量がリストされています。化合物内の各元素のモル質量に、化合物に出現する回数を掛けて、化合物のモル質量を求めます。
たとえば、無水硫酸銅 (II) の化学式は Cu(SO4 ）。この化合物のモル質量は、銅のモル質量と硫黄のモル質量と酸素のモル質量の 4 倍に等しい (分子内に 4 つの酸素原子があるため)。周期表でそれぞれのモル質量を調べると、次のことがわかります:
63.55 + 32.06 + (4 x 16) =159.61 グラム/モル
無水 (加熱) 塩サンプルの質量を無水化合物のモル質量で割り、存在する化合物のモル数を取得します。この例では、16 グラム / 1 モルあたり 160 グラム =0.1 モルです。
塩を加熱したときに失われた水の質量を水のモル質量で割ると、1 モルあたり約 18 グラムになります。この例では、9 グラムの水分が失われました。 9 を 18 で割ると、0.5 モルの水分が失われます。
失われた水のモル数を無水塩のモル数で割り、式単位に対する水分子の比率を求めます。この例では、0.5 モルの水 ÷ 0.1 モルの硫酸銅 =5:1 の比率です。これは、存在する CuSO4 の各単位に対して、5 つの水分子があることを意味します。
必要なもの
- 鉛筆
- 紙
- 電卓
- 周期表
