Wie viel Gramm des Hydrats müssen entwässert werden, wenn man 100 g des wasserfreien Salzes benötigt?

Question

Aufgabe:

Das wasserfreie Kupfersulfat wird meist durch Erhitzen von blauem Kupfersulfat (CuSO₄·5H₂O) hergestellt. Wie viel Gramm des Hydrats müssen entwässert werden, wenn man 100 g des wasserfreien Salzes benötigt?

Problem/Ansatz:

Habe jetzt diese Reaktionsgleichungen finden können:

Erhitzen: CuSO₄ • 5 H₂O (blau)  →  CuSO₄ (weiß)  +  5 H₂O

Wasserzugabe: CuSO₄ (weiß)  +  5 H₂O →  CuSO₄ • 5 H₂O (blau)

So habe ich dann weiter gemacht:

m(CuSO4) = 100g wasserfrei benötigt

M(CuSO4) = 159,613 g/mol

n(CuSO4) = m/M = 100 g / 159,613 g/mol = 0,627 mol

Verhältnis von CuSO₄:H₂O = 1:5 heißt

n(H₂O) = 5 * 0,627 mol = 3,135 mol

m(H₂O) = n * M = 3,135 mol * (2 g/mol + 16 g/mol) = 56,43 g Wasser

Ist das richtig? Und wenn ja gibts einen eleganteren Weg das zu lösen?

Answer 1

Salut,

Das wasserfreie Kupfersulfat wird meist durch Erhitzen von blauem Kupfersulfat (CuSO4·5H2O) hergestellt. Wie viel Gramm des Hydrats müssen entwässert werden, wenn man 100 g des wasserfreien Salzes benötigt
Erhitzen: CuSO₄ • 5 H₂O (blau)  →  CuSO₄ (weiß)  +  5 H₂O

Molare Masse M (CuSO₄)  =  159,61g mol^-1

n (CuSO₄)  =  m / M =  100g / 159,61g mol^-1 =  0,6265 mol

Molare Masse M (CuSO₄ • 5 H₂O)  =  249,69 g mol^-1

Daraus folgt:

m (CuSO₄ • 5 H₂O)  =  n * M =  0,6265 mol * 249,69 g mol^-1  =  146,43g

Werden also 100g des wasserfreien Salzes benötigt, müssen 156,43g des Hydrats entwässert werden.

Schöne Grüße :)

Comments

Hey Cosi aber in der Reaktion steht doch, dass CuSO4+5H2O entstehen. Ist das nicht dann 1:5?

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Nein, es geht nur um das folgende Verhältnis:

1 mol CuSO₄ • 5 H₂O entspricht 1 mol CuSO₄.

⇒ n (CuSO₄) = n (CuSO₄ • 5 H2O)

(Durch das Erhitzen wurde ja das gebundene Wasser aus dem Kristall Schritt für Schritt ausgetrieben.)

Somit gilt:

m (CuSO₄ • 5 H₂O)  =  n (CuSO₄) * M (CuSO₄ • 5 H₂O)

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aber wenn ich 100g wasserfreien Stoff haben will werden ja trotzdem von ingesamt 156,43 g bei der Entwässerung 56,43 g ja getrennt?

→ und dann hab ich 100 g CaSo4 + 56,43 g 5H2O und wenn ich die Stoffmengen der beiden Proben ausrechne komm ich doch auf ein 1:5 Verhältnis oder nicht? Sry stehe grad irgendwie auf dem Schlauch, weil du hast ja 156,43 g raus und ich hab 56,43 g Pentahydrat raus. Bin mega verwirrt^^ 

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Hm ... irgendwie scheinen wir aneinander vorbeizureden.

Das Pentahydrat verliert doch beim Erhitzen stufenweise sein Kristallwasser, bis es über Trihydrat und Monohydrat schließlich in das wasserfreie Kupfersulfat übergeht.

CuSO₄ • 5 H₂O  →  CuSO₄ • 3 H₂O  →  CuSO₄ • H₂O  →  CuSO₄

(Den diesbezüglichen Versuch habt ihr bestimmt irgendwann mal in der Schule durchgeführt. Das freiwerdende Wasser kondensiert dabei sehr gut sichtbar am Reagenzglas.)

Du musst dir also das Verhältnis zwischen wasserfreiem Kupfersulfat und ursprünglichem Pentahydrat anschauen und das ist nunmal 1 : 1. Werden also 0,6265 mol wasserfreies Kupfersulfat in der Aufgabe gefordert, müssen auch 0,6265 mol Cu-Pentahydrat zum Einsatz kommen, wobei dessen Kristallwasser, wie oben beschrieben, sukzessive entzogen wird. (Siehe auch meinen ersten Kommentar.) 

Gruß in Eile ...