硫酸銅五水和物(CuSO₄・5H₂O)を水に溶かしてモル濃度を求め、その後、溶液の一部に含まれるCuSO₄のモル数を計算する方法を解説します。具体的な計算方法を段階を追って説明するので、化学の計算が苦手な方にもわかりやすい内容になっています。
1. モル濃度の計算
まず、モル濃度を計算するために必要な情報を整理します。
- 質量: 20.0g
- 溶液の体積: 1500mL = 1.5L
- 化学式: CuSO₄・5H₂O
モル質量を求めます。CuSO₄・5H₂Oのモル質量は次のように計算できます。
- Cu (銅): 63.5 g/mol
- S (硫黄): 32.1 g/mol
- O (酸素): 16.0 g/mol × 4 = 64.0 g/mol
- H₂O (水): 18.0 g/mol × 5 = 90.0 g/mol
合計すると、CuSO₄・5H₂Oのモル質量は63.5 + 32.1 + 64.0 + 90.0 = 249.6 g/mol です。
次にモル数を求めます。モル数は質量をモル質量で割ったものです。
モル数 = 20.0g ÷ 249.6g/mol ≈ 0.0800 mol
モル濃度はモル数を溶液の体積（L）で割ったものです。
モル濃度 = 0.0800 mol ÷ 1.5L = 0.0533 mol/L
2. 300mLの溶液に含まれるCuSO₄のモル数
次に、このモル濃度の溶液の300mL（0.3L）に含まれるCuSO₄のモル数を求めます。
モル数 = モル濃度 × 体積
モル数 = 0.0533 mol/L × 0.3L = 0.0160 mol
3. まとめ
今回の問題では、硫酸銅五水和物のモル濃度を計算し、次にその溶液の300mLに含まれるCuSO₄のモル数を求めました。最初にモル質量を求め、モル数を計算し、最終的にモル濃度を使って求める方法を学びました。これらの計算は化学の基礎的な方法であり、今後の学習にも役立ちます。
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