Сколько останется твёрдого вещества после полного разложения 20 граммов кристаллогидрата сульфата меди?

Кристаллогидрат сульфата меди имеет формулу \(\text{CuSO}_4 \cdot \text{H}_2 \text{O}\), что означает, что каждая формула кристаллогидрата содержит одну молекулу сульфата меди и одну молекулу воды. Чтобы найти количество твёрдого вещества после полного разложения 20 граммов кристаллогидрата сульфата меди, мы должны учесть, что в процессе разложения вода будет испаряться.

Первым шагом нам нужно найти молекулярные массы сульфата меди и воды. Молекулярная масса сульфата меди вычисляется следующим образом:

\[
\text{Молярная масса сульфата меди} = \text{масса меди (63,55 г/моль)} + \text{масса серы (32,07 г/моль)} + 4 \times \text{масса кислорода (16,00 г/моль)}
\]

\[
\text{Молярная масса сульфата меди} = 63,55 + 32,07 + 4 \times 16,00 = 159,63 \, \text{г/моль}
\]

Молекулярная масса воды составляет 18,02 г/моль.

Теперь мы можем выяснить, сколько молекул кристаллогидрата содержится в 20 граммах. Для этого мы используем следующую формулу:

\[
\text{Количество молекул} = \frac{\text{Масса кристаллогидрата}}{\text{Молярная масса кристаллогидрата}}
\]

\[
\text{Количество молекул} = \frac{20}{159,63} = 0,125 \, \text{моль}
\]

Так как каждая молекула кристаллогидрата содержит одну молекулу воды, количество молекул воды равно количеству молекул кристаллогидрата.

Теперь мы можем вычислить массу воды в 20 граммах кристаллогидрата:

\[
\text{Масса воды} = \text{Количество молекул воды} \times \text{Молярная масса воды}
\]

\[
\text{Масса воды} = 0,125 \times 18,02 = 2,25 \, \text{г}
\]

И, наконец, чтобы найти количество твёрдого вещества после полного разложения, мы вычитаем массу воды из начальной массы кристаллогидрата:

\[
\text{Масса твёрдого вещества} = \text{Масса кристаллогидрата} - \text{Масса воды}
\]

\[
\text{Масса твёрдого вещества} = 20 - 2,25 = 17,75 \, \text{г}
\]

Таким образом, после полного разложения 20 граммов кристаллогидрата сульфата меди останется 17,75 граммов твёрдого вещества.