Как приготовить 200 г 5%-ного раствора хлористого кальция из кристаллогидрата CaCl2 ×4H2O?

Школьник, чтобы приготовить 200 г 5%-ного раствора хлористого кальция из кристаллогидрата CaCl2 ×4H2O, нам нужно знать, какой массы кристаллогидрат нам понадобится. Давайте пошагово решим эту задачу.

Шаг 1: Вычислим массу самого хлористого кальция, которую нам нужно.

У нас есть масса раствора (200 г) и процент составляющего вещества (5%). Для расчета массы хлористого кальция воспользуемся формулой:

Масса хлористого кальция = Масса раствора × (Процент/100)

Подставим значения:

Масса хлористого кальция = 200 г × (5/100) = 10 г

Таким образом, нам понадобится 10 г хлористого кальция.

Шаг 2: Найдем молярную массу кристаллогидрата CaCl2 ×4H2O.

Молярная масса CaCl2 ×4H2O = (Молярная масса Ca + 2 × Молярная масса Cl + 4 × Молярная масса H + 2 × Молярная масса O) × 4

Из таблиц химических элементов известны значения молярных масс:

Молярная масса Ca = 40 г/моль
Молярная масса Cl = 35.45 г/моль
Молярная масса H = 1 г/моль
Молярная масса O = 16 г/моль

Подставим значения:

Молярная масса CaCl2 ×4H2O = (40 г/моль + 2 × 35.45 г/моль + 4 × 1 г/моль + 2 × 16 г/моль) × 4
= (40 г/моль + 70.9 г/моль + 4 г/моль + 32 г/моль) × 4
= 147.9 г/моль × 4
= 591.6 г/моль

Молярная масса кристаллогидрата CaCl2 ×4H2O равна 591.6 г/моль.

Шаг 3: Найдем количество моль кристаллогидрата CaCl2 ×4H2O, необходимое для приготовления 10 г хлористого кальция.

Количество моль кристаллогидрата = Масса хлористого кальция / Молярная масса кристаллогидрата

Подставим значения:

Количество моль кристаллогидрата = 10 г / 591.6 г/моль ≈ 0.0169 моль

Таким образом, нам понадобится около 0.0169 моль кристаллогидрата.

Шаг 4: Подсчитаем объем воды, необходимый для приготовления раствора.

Масса воды = Масса раствора - Масса хлористого кальция

Подставим значения:

Масса воды = 200 г - 10 г = 190 г

Таким образом, нам понадобится 190 г воды.

Шаг 5: Приготовление раствора.

Поскольку 1 моль CaCl2 ×4H2O содержит 4 моль H2O, а у нас есть 0.0169 моль CaCl2 ×4H2O, то количество молей H2O, которое нам нужно добавить, можно рассчитать следующим образом:

Количество молей H2O = 0.0169 моль CaCl2 ×4H2O × 4 моль H2O / 1 моль CaCl2 ×4H2O

= 0.0676 моль H2O

Теперь мы знаем, что в растворе нужно добавить 0.0676 моль H2O.

Для превращения массы H2O в объем, используем формулу:

Объем H2O = Масса H2O / Плотность H2O

Подставим значения:

Объем H2O = 190 г / 1 г/см^3 ≈ 190 см^3

Таким образом, нам понадобится около 190 см^3 воды.

Теперь у нас есть все необходимые данные для приготовления 200 г 5%-ного раствора хлористого кальция из кристаллогидрата CaCl2 ×4H2O. Нам потребуется 10 г кристаллогидрата и около 190 см^3 воды. Следуйте этим шагам и вы получите нужный раствор.