Какова массовая доля (%) CuSO4 в водном растворе, состоящем из 5 г CuSO4 и 45 г воды, если плотность раствора равна

Чтобы определить массовую долю CuSO4 в данном растворе, нужно сначала найти массу всего раствора, а затем вычислить массу CuSO4 в этом объеме раствора.

Масса раствора равна сумме массы CuSO4 и массы воды:
\[Масса\_раствора = Масса\_CuSO4 + Масса\_воды\]

В задаче даны значения массы CuSO4 и массы воды: 5 г и 45 г соответственно. Теперь можно рассчитать массу раствора:
\[Масса\_раствора = 5 г + 45 г = 50 г\]

Далее, для вычисления массовой доли CuSO4 нужно разделить массу CuSO4 на массу всего раствора и умножить на 100%:
\[Массовая\_доля\_CuSO4 = \frac{{Масса\_CuSO4}}{{Масса\_раствора}} \times 100\%\]

Подставим значения:
\[Массовая\_доля\_CuSO4 = \frac{{5 г}}{{50 г}} \times 100\% = 10\%\]

Таким образом, массовая доля CuSO4 в данном водном растворе составляет 10%.

Теперь перейдем к вычислению моляльности и мольных долей CuSO4 в растворе.

Моляльность (также известная как мольная концентрация) определяется как количество молей вещества (в данном случае CuSO4) в 1 килограмме растворителя (вода). Чтобы рассчитать моляльность, сначала нужно найти количество вещества в молях, а затем поделить его на массу растворителя в килограммах.

Масса вещества CuSO4 можно рассчитать, используя формулу:
\[Масса = Масса\_вещества/Молярная\_масса\]

Молярная масса CuSO4 может быть найдена путем сложения атомных масс всех элементов в молекуле:
\[Молярная\_масса\_CuSO4 = 63,55 г/моль + 32,07 г/моль + 4 \times 16 г/моль = 159,61 г/моль\]

Теперь можно рассчитать количество вещества CuSO4 в молях:
\[Количество\_вещества = \frac{{Масса\_CuSO4}}{{Молярная\_масса\_CuSO4}}\]

Подставим значения:
\[Количество\_вещества = \frac{{5 г}}{{159,61 г/моль}} \approx 0,03134 моль\]

Далее, чтобы рассчитать моляльность, нужно разделить количество вещества на массу растворителя в килограммах. Масса растворителя (воды) была указана как 45 г.

Сначала переведем массу растворителя в килограммы:
\[Масса\_растворителя = 45 г \div 1000 = 0,045 кг\]

Теперь вычислим моляльность:
\[Моляльность = \frac{{Количество\_вещества}}{{Масса\_растворителя}}\]

Подставим значения:
\[Моляльность = \frac{{0,03134 моль}}{{0,045 кг}} \approx 0,696\,моль/кг\]

Таким образом, моляльность CuSO4 в данном растворе составляет приблизительно 0,696 моль на килограмм растворителя.

Наконец, вычислим мольные доли CuSO4 в растворе.

Мольная доля определяет отношение количества вещества (в данном случае CuSO4) к общему количеству вещества в растворе.

Общее количество вещества в растворе можно рассчитать суммированием количества CuSO4 и количества воды.

Общая мольная доля равна:
\[Мольная\_доля = \frac{{Количество\_вещества}}{{Общее\_количество\_вещества}}\]

Общее количество вещества можно найти, переведя массу раствора в моль используя молярную массу раствора.

Молярная масса раствора равна сумме массы CuSO4 и массы воды:
\[Молярная\_масса\_раствора = Масса\_CuSO4 + Масса\_воды\]

Подставим значения:
\[Молярная\_масса\_раствора = 5 г + 45 г = 50 г\]

Теперь вычислим общее количество вещества:
\[Общее\_количество\_вещества = \frac{{Масса\_раствора}}{{Молярная\_масса\_раствора}}\]

Подставим значения:
\[Общее\_количество\_вещества = \frac{{50 г}}{{50 г/моль}} = 1 моль\]

Теперь можно рассчитать мольную долю CuSO4:
\[Мольная\_доля\_CuSO4 = \frac{{Количество\_вещества}}{{Общее\_количество\_вещества}}\]

Подставим значения:
\[Мольная\_доля\_CuSO4 = \frac{{0,03134 моль}}{{1 моль}} \approx 0,03134\]

Таким образом, мольная доля CuSO4 в данном растворе составляет приблизительно 0,03134 или 3,134%.