Mistura de CuSO4 e CuSO4 5 H2 O tem a massa de 1,245 g, mas a massa restante, depois de aquecimento para eliminação da água, é de apenas 0,832 g.
Qual a percentagem ponderal de CuSO4 5 H2 O na mistura inicial?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma mistura de sulfato de cobre anidro ( CuSO4) e sulfato de cobre penta-hidratado ( CuSO4 cdot 5H2O) que pesa 1,245 g. Quando a mistura é aquecida, a água presente no sulfato penta-hidratado se evapora, deixando apenas o sulfato anidro, e essa massa final é 0,832 g. Nosso objetivo aqui é descobrir que porcentagem dessa mistura inicial era do sulfato penta-hidratado.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que está acontecendo. O sulfato de cobre penta-hidratado tem moléculas de água ligadas a ele. Quando a gente esquenta, essa água sai, e o que sobra é o sulfato de cobre anidro. Então, a diferença de massa antes e depois do aquecimento é justamente a massa da água que saiu.

Passo 3

Vamos chamar:
  • mtotal = massa total da mistura = 1,245 g
  • manhidro = massa do sulfato de cobre anidro na mistura
  • mhidratado = massa do sulfato de cobre penta-hidratado na mistura
  • máguaá = massa da água que saiu durante o aquecimento
Sabemos que:
mtotal = manhidro + mhidratado
E após o aquecimento:
manhidro + mhidratado - mágua = 0,832 g á

Passo 4

A massa que saiu, máguaá, é a diferença entre a massa antes e depois do aquecimento:
mágua = mtotal - 0,832 = 1,245 g - 0,832 g = 0,413 g á

Passo 5

Agora, vamos relacionar máguaá com mhidratado. Sabemos que cada molécula de CuSO4 cdot 5H2O libera 5 moléculas de água quando aquecida. Então, a massa de água perdida está diretamente relacionada à massa do sulfato hidratado.
Vamos calcular a massa molar:
  • Massa molar do CuSO4 cdot 5H2O:
    • Cu: 63,55 g/mol
    • S: 32,07 g/mol
    • O: 16,00 g/mol × 4 = 64,00 g/mol
    • H2O: 18,02 g/mol × 5 = 90,10 g/mol
    • Total: 63,55 + 32,07 + 64,00 + 90,10 = 249,72 g/mol
  • Massa molar da água nas moléculas hidratadas: 90,10 g/mol

Passo 6

A fração de massa de água no sulfato hidratado é:
90,10249,72 approx 0,360
Isso significa que 36% da massa do CuSO4 cdot 5H2O é água.

Passo 7

Sabemos que a massa de água perdida foi de 0,413 g, que corresponde a 36% da massa do sulfato hidratado:
0,360 times mhidratado = 0,413 g
mhidratado = 0,4130,360 approx 1,147 g

Passo 8

Agora, voltando à equação inicial:
mtotal = manhidro + mhidratado
1,245 g = manhidro + 1,147 g
manhidro = 1,245 g - 1,147 g = 0,098 g

Passo 9

Finalmente, para encontrar a porcentagem ponderal de CuSO4 cdot 5H2O na mistura inicial:
Percenta>=m = ( mhidratadomtotal ) times 100% = ( 1,1471,245 ) times 100% approx 92,2%

Resposta

A percentagem ponderal de CuSO4 cdot 5H2O na mistura inicial é de aproximadamente 92,2%.

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