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Vidéo question :: Détermination de la masse d’eau perdue lorsqu’un composé hydraté de sulfate de cobalt(II) est chauffé Chimie • Troisième secondaire

Un étudiant pense que la formule chimique d’un composé hydraté de sulfate de cobalt est CoSO₄⋅7H₂O. Si l’étudiant chauffait un échantillon de 2,56 g de ce composé, quelle masse d’eau serait perdue de l’échantillon ? Donnez votre réponse au centième près. [Co = 59 g/mol ; S = 32 g/mol ; O = 16 g/mol ; H = 1 g/mol].

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Transcription de la vidéo

Un étudiant pense que la formule chimique d’un composé hydraté de sulfate de cobalt est CoSO4 7H2O. Si l’étudiant chauffait un échantillon de 2,56 grammes de ce composé, quelle masse d’eau serait perdue de l’échantillon ? Donnez votre réponse au centième près. La masse molaire du cobalt est de 59 grammes par mole, celle du soufre est de 32 grammes par mole, celle de l’oxygène est de 16 grammes par mole et celle de l’hydrogène est d’un gramme par mole.

Un composé ou un sel hydraté est une substance qui contient de l’eau de cristallisation. En d’autres termes, les molécules d’eau font partie de sa structure cristalline. Nous pouvons voir à partir de la formule chimique que chaque unité de sulfate de cobalt(II) est associée à sept molécules d’eau. Si nous chauffions le sel hydraté, nous pourrions éliminer l’eau de cristallisation pour laisser une substance qui ne contient pas d’eau. Ceci est connu comme un sel anhydre.

Dans cette question, nous devons calculer la quantité d’eau qui serait perdue si nous chauffions 2,56 grammes de sel hydraté. Nous supposerons que l’eau est le seul type de molécule perdue du sel lorsque celui-ci est chauffé et que toute l’eau de cristallisation est perdue. Une façon de résoudre ce problème consiste à déterminer le pourcentage en masse de molécules d’eau présentes dans le sel hydraté. Ensuite, nous pouvons utiliser ce pourcentage pour calculer la masse de l’échantillon qui correspond uniquement à l’eau de cristallisation qui serait perdue.

Afin de calculer le pourcentage en masse d’eau, nous devons calculer la masse molaire de l’eau de cristallisation uniquement, la diviser par la masse molaire de l’ensemble du sel hydraté, puis multiplier par 100. Pour trouver la masse molaire de l’eau, nous multiplions la masse molaire moyenne de l’hydrogène par deux et l’ajoutons à la masse molaire moyenne de l’oxygène, ce qui nous donne 18 grammes par mole. Cependant, la formule chimique du sel hydraté contient sept moles d’eau. Nous devons donc multiplier ce nombre par sept. Par conséquent, la masse molaire de l’eau dans le sel hydraté est de 126 grammes par mole.

Ensuite, nous devons calculer la masse molaire de l’ensemble du sel hydraté. Puisque nous avons déjà calculé la part d’eau du sel hydraté, il nous suffit de calculer la masse molaire du sulfate de cobalt(II). Nous pouvons calculer la masse molaire du sulfate de cobalt(II) en additionnant les masses molaires moyennes du cobalt, du soufre et quatre fois la masse molaire moyenne de l’oxygène. Cela nous donne 155 grammes par mole. Après avoir additionné les masses molaires de l’eau et du sel, nous constatons que la masse molaire de l’ensemble du sel hydraté est de 281 grammes par mole.

Nous sommes maintenant prêts à calculer le pourcentage en masse d’eau dans le sel hydraté. La division de 126 grammes par mole par 281 grammes par mole, multiplié par 100, nous donne le pourcentage en masse d’eau dans le sel hydraté. Il s’agit du pourcentage de la masse de l’échantillon qui serait perdu sous forme d’eau si le sel hydraté était chauffé.

Pour trouver la masse d’eau perdue, prenons l’équivalent décimal de ce pourcentage et multiplions-le par la masse de sel hydraté donnée dans le problème, qui était de 2,56 grammes. Enfin, nous devons arrondir notre réponse au centième près. Le résultat est de 1,15 gramme d’eau.

En conclusion, la masse d’eau qui serait perdue lorsque 2,56 grammes de sulfate de cobalt(II) hydraté dans le problème sont chauffés est de 1,15 grammes.

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