Vízmentes kobalt(II)szulfát 200g-jából 300 g forró vízzel oldatot készítünk, majd ezt 20 C fokra hűttünk.Ekkor 207.4 g kristályvíztartalmú só vált ki. Határozd meg a kristályvíztartalmú kobalt(II) szulfát pontos képletét?

200 g só + 300 g víz az együtt 500 g oldat. Ebből kivált 207,4 g kristályvíztartalmú só, tehát maradt 500g-207,4g=292,6 g telített oldat. Ebben ugyanolyan arányban van a só és a víz, mint ahogy 36,2 g só aránylik a 100 g vízhez. Ez azt jelenti, hogy a 100g+36,2g=136,2g telített oldatban 36,2g só van, ami 36,2/136,2=0,2658-része az egésznek, a víz aránya pedig: 100/136,2=0,7342-rész. (A kettő összege ellenőrzésképpen ugye 1 egész kell legyen: 0,2658+0,7342=1.)

Na most ha a 292,6 g oldat tömeget megszorzom 0,2658-del, akkor megkapom az oldatban maradt só tömegét: 292,6 g * 0,2658 = 77,77 g, az oldatban maradt víz tömege pedig: 292,6 g * 0,7342 = 214,83 g. (Ennek a kettőnek az összege ellenőrzésképpen meg az oldat tömeg kell legyen, ha jól számoltunk: 77,77g+214,83g=292,6g.)

Na most ezeket az értékeket kivonva a kezdeti 200 és 300 grammokból megkapjuk, hogy a kivált kristályvíztartalmú sóban mennyi só és víz van:

200g-77,77g=122,23 g só és 300g-214,83=85,17g kristályvíz van a kristályvíztartalmú sóban. (Ezek összege ellenőrzésképpen meg kell egyezzen a feladatban megadott értékkel: 122,23g+85,17g=207,4g.)

Most pedig a só és a víz moláris tömegei segítségeivel ezeknek az anyagmennyiségeit is ki tudjuk számolni, amelyekből már a képlet majd következik:

M(CoSO4)=(59+32+4*16)g/mol=155 g/mol (az 59 a kobalt, a 32 a kén és a 16 az oxigén moláris tömegei, amiket a periódusos rendszerben találsz meg, de mivel az oxigénatomból 4 db van egy "molekulában" [azért kell az idézőjel, mert a só az egy ionos kötésű vegyület, amelyben nincsenek különálló molekulák, de ettől még igaz, hogy 1 db kobaltionra 1 db szulfátion jut, amelyben 1 db kénatom és 4 db oxigénatom van] meg kell szorozni 4-gyel az oxigénatom moláris tömegét.)

Ez alapján a só anyagmennyisége:

n=m/M=122,23 g / (155 g/mol) = 0,7886 mol (itt a zárójel azért kell, hogy a g/mol mértékegység is a nevezőben legyen).

A víz anyagmennyisége pedig:

M(H2O)=(2*1+16)g/mol=18 g/mol (itt, mint fent is azért kell zárójel, hogy a g/mol mértékegységeket ne kelljen külön kiírni mindenhová, hanem csak a végére).

n=m/M=85,17 g / (18 g/mol) = 4,7317 mol.

Hogy kiderüljön, hogy ez hányszor több, mint a só (mert ennyi kristályvizet tartalmaz "molekulánként"), ezt elosztjuk a só anyagmennyiségével:

4,7317/0,7886=6.

Vagyis egy kobalt-szulfát "molekulára" 6 db vízmolekula jut, vagyis a kristályvizes só képlete: CoSO4.6H2O.

Remélem érthető voltam és kapok zöld kezet. Hosszadalmas, de nem túl bonyolult számolás.