O sulfato de cobre penta-hidratado, expresso em notação química como CuSO4-5H2O, representa um "hidrato". Hidratos consistem de uma substância iônica - um composto composto de um metal e um ou mais não-metais - além de moléculas de água, onde a água moléculas realmente se integram na estrutura sólida do composto iônico. Isto significa, no entanto, que uma amostra de 100 gramas de penta-hidrato de sulfato de cobre não consiste em 100 gramas de sulfato de cobre. Os químicos compensam isso expressando a massa de sulfato de cobre como uma porcentagem da massa total da amostra. Em termos mais simples, a concentração como porcentagem de massa representa o número de gramas de sulfato de cobre em uma amostra de 100 gramas de pentaidrato de sulfato de cobre.

Calcule a fórmula de peso do sulfato de cobre penta-hidratado CuSO4-5H2O. Multiplique o peso atômico de cada átomo, conforme encontrado na tabela periódica dos elementos, pelo número de átomos na fórmula e junte todos os resultados. O cobre, por exemplo, exibe uma massa atómica de 63,55 unidades de massa atómica, ou amu, e a fórmula contém um átomo de Cu. Portanto, Cu = 63,55 * 1 = 63,55 amu. Os outros átomos da fórmula são S = 32,07 * 1 = 32,07 amu; O = 16,00 * 9 = 144,00 amu; e H = 1,01 * 10 = 10,10 amu. Combine esses números para obter o peso da fórmula: 63,55 + 32,07 + 144,00 + 10,10 = 249,72 µm.

Calcule a fórmula do peso do sulfato de cobre, CuSO4, sem a água. Neste caso, Cu = 63,55 * 1 = 63,55 amu; S = 32,07 * 1 = 32,07 amu; e O = 16,00 * 4 = 64,00 amu. Esses valores totalizam 159,62 µm.

Determine a concentração por porcentagem de massa dividindo a fórmula peso de CuSO4 pela fórmula peso de CuSO4-5H2O e multiplicando por 100 por cento:

159,62 /249,72 * 100 = 63,92 por cento.

Isso significa que uma amostra de 100 gramas de sulfato de cobre penta-hidratado conterá 63,92 gramas de sulfato de cobre. Isso também significa que o pentaidrato de sulfato de cobre contém 100 - 63,92 = 36,08% de água em massa.

Dica

Muitos estudantes de química realizam um experimento no qual determinam a porcentagem de água por massa em uma amostra de sulfato de cobre penta-hidratado aquecendo a amostra e medindo a massa perdida durante o aquecimento. Consulte Recursos para detalhes.