Hydrat "siarczan(VI) miedzi(II) – woda(1/5)" odpowiada typowemu pentahydratowi, czyli związkowi o stałym składzie: CuSO4·5H2O. Podczas suszenia usuwana jest woda krystalizacyjna, natomiast ilość (liczba moli) składnika bezwodnego CuSO4 nie zmienia się — zmienia się tylko masa próbki.
Kluczowe jest więc przejście przez ułamek masowy substancji bezwodnej w hydracie:
- najpierw liczysz masę molową CuSO4 (Cu + S + 4O),
- następnie masę molową 5H2O (5 razy: 2H + O),
- masa molowa hydratu to suma obu części.
Ułamek masowy CuSO4 w CuSO4·5H2O wynosi: M(CuSO4) / M(CuSO4·5H2O). To oznacza, że z każdej porcji hydratu tylko ta część masy odpowiada CuSO4, a reszta to woda, która odparuje.
Aby otrzymać 300 g soli bezwodnej, ustawiasz proporcję:
masa hydratu × ułamek masowy CuSO4 = 300 g
Stąd masa hydratu to 300 g podzielone przez ułamek masowy CuSO4. Wynik jest większy niż 300 g, bo na starcie ważysz także wodę krystalizacyjną.
Dlaczego pozostałe wartości są błędne? Odpowiedź "210,0 g" sugeruje pominięcie faktu, że hydrat ma większą masę niż sól bezwodna (po suszeniu masa spada). "390,5 g" zwykle wynika z użycia złej liczby cząsteczek wody (np. przyjęcia mniejszego uwodnienia). "584,1 g" wskazuje na odwrócenie proporcji lub błędne zsumowanie/zaokrąglenie mas molowych.
Na egzaminie warto zapamiętać zasadę: masa hydratu = masa bezwodna / (udział masowy bezwodnej w hydracie). To szybko prowadzi do poprawnego wyniku 469,3 g.
