نسخة الفيديو النصية
يعتقد طالب أن الصيغة الكيميائية لمركب مماه من كبريتات الكوبالت هي CoSO4 7H2O. إذا سخن الطالب عينة كتلتها 2.56 جرام من هذا المركب، فما كتلة الماء المفقود من العينة؟ قرب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين. الكتلة المولية للكوبالت تساوي 59 جرامًا لكل مول، وللكبريت تساوي 32 جرامًا لكل مول، وللأكسجين تساوي 16 جرامًا لكل مول، وللهيدروجين تساوي جرامًا واحدًا لكل مول.
المركب أو الملح المماه عبارة عن مادة تحتوي على ماء التبلور. بعبارة أخرى جزيئات الماء جزء من تركيبه البلوري. يمكننا أن نلاحظ من الصيغة الكيميائية أن كل وحدة من كبريتات الكوبالت الثنائي بها سبعة جزيئات من الماء مرتبطة بها. إذا سخنا الملح المماه، يمكننا إزالة ماء التبلور؛ لتتبقى المادة التي لا تحتوي على الماء. وهذا يعرف بالملح اللامائي.
في هذا السؤال، علينا حساب كمية الماء التي ستفقد إذا سخنا 2.56 جرام من الملح المماه. سنفترض أن الماء هو نوع الجزيء الوحيد المفقود من الملح عند تسخينه، وأن ماء التبلور يفقد بالكامل. إحدى الطرق التي يمكننا بها حل هذه المسألة هي تحديد النسبة المئوية الكتلية لجزيئات الماء الموجودة في الملح المماه. بعد ذلك يمكننا استخدام هذه النسبة المئوية لحساب كتلة العينة المناظرة فقط لماء التبلور الذي سيفقد.
لحساب النسبة المئوية الكتلية للماء، علينا حساب الكتلة المولية لماء التبلور فقط، ثم نقسمها على الكتلة المولية للملح المماه بالكامل، ثم نضرب الناتج في 100 بالمائة. لإيجاد الكتلة المولية للماء، نضرب متوسط الكتلة المولية للهيدروجين في اثنين، ونجمع الناتج مع متوسط الكتلة المولية للأكسجين، وهو ما يعطينا 18 جرامًا لكل مول. لكن الصيغة الكيميائية للملح المماه تحتوي على سبعة مولات من الماء. إذن علينا ضرب هذا العدد في سبعة. ومن ثم فإن الكتلة المولية للماء الموجود في الملح المماه تساوي 126 جرامًا لكل مول.
بعد ذلك علينا حساب الكتلة المولية للملح المماه بالكامل. نظرًا لأننا قد حسبنا بالفعل نسبة الماء في الملح المماه، فإننا سنحتاج فقط إلى حساب الكتلة المولية لكبريتات الكوبالت الثنائي. يمكننا حساب الكتلة المولية لكبريتات الكوبالت الثنائي بجمع متوسط الكتل المولية للكوبالت والكبريت بالإضافة إلى أربعة في متوسط الكتلة المولية للأكسجين. وهذا يعطينا 155 جرامًا لكل مول. بعد جمع الكتل المولية للماء والملح معًا، نجد أن الكتلة المولية للملح المماه بالكامل تساوي 281 جرامًا لكل مول.
نحن الآن مستعدون لحساب النسبة المئوية الكتلية للماء في الملح المماه. بقسمة 126 جرامًا لكل مول على 281 جرامًا لكل مول، نحصل على النسبة المئوية الكتلية للماء في الملح المماه. هذه هي النسبة المئوية الكتلية للعينة التي ستفقد في صورة ماء إذا سخن الملح المماه.
لإيجاد كتلة الماء المفقود، دعونا نأخذ العدد العشري المكافئ لهذه النسبة المئوية ونضربه في كتلة الملح المماه المعطاة في المسألة، وهي 2.56 جرام. وأخيرًا علينا تقريب الإجابة لأقرب منزلتين عشريتين. الناتج هو 1.15 جرام من الماء.
إذن كتلة الماء التي ستفقد عند تسخين 2.56 جرام من كبريتات الكوبالت الثنائي المماهة في المسألة تساوي 1.15 جرام.