El pentahidrato de sulfato de cobre, expresado en notación química como CuSO4-5H2O, representa un "hidrato". Los hidratos consisten en una sustancia iónica -un compuesto compuesto por un metal y uno o más no metales- más moléculas de agua, donde el agua las moléculas realmente se integran en la estructura sólida del compuesto iónico. Esto significa, sin embargo, que una muestra de 100 gramos de sulfato de cobre pentahidratado no consiste en 100 gramos de sulfato de cobre. Los químicos lo compensan expresando la masa de sulfato de cobre como un porcentaje de la masa total de la muestra. En términos simples, la concentración como porcentaje de masa representa la cantidad de gramos de sulfato de cobre en una muestra de 100 gramos de sulfato de cobre pentahidratado.

Calcule el peso de la fórmula del sulfato de cobre pentahidratado, CuSO4-5H2O. Multiplique el peso atómico de cada átomo, como se encuentra en la tabla periódica de los elementos, por el número de átomos en la fórmula y luego sume todos los resultados. El cobre, por ejemplo, exhibe una masa atómica de 63.55 unidades de masa atómica, o amu, y la fórmula contiene un átomo de Cu. Por lo tanto, Cu = 63.55 * 1 = 63.55 amu. Los otros átomos en la fórmula son S = 32.07 * 1 = 32.07 amu; O = 16.00 * 9 = 144.00 amu; y H = 1.01 * 10 = 10.10 amu. Combine estas cifras para obtener el peso de la fórmula: 63.55 + 32.07 + 144.00 + 10.10 = 249.72 amu.

Calcule el peso de la fórmula del sulfato de cobre, CuSO4, sin el agua. En este caso, Cu = 63.55 * 1 = 63.55 amu; S = 32.07 * 1 = 32.07 amu; y O = 16.00 * 4 = 64.00 amu. Estos valores totalizan 159.62 amu.

Determine la concentración en porcentaje de masa dividiendo el peso de fórmula de CuSO4 por el peso de fórmula de CuSO4-5H2O y multiplicándolo por 100 por ciento:

159.62 /249.72 * 100 = 63.92 por ciento.

Esto significa que una muestra de 100 gramos de sulfato de cobre pentahidratado contendrá 63,92 gramos de sulfato de cobre. También significa que el sulfato de cobre pentahidratado contiene 100 - 63.92 = 36.08 por ciento de agua en masa.

Consejo

Muchos estudiantes de química realizan un experimento en el que determinan el porcentaje de agua por masa en una muestra de sulfato de cobre pentahidratado calentando la muestra y midiendo la masa perdida durante el calentamiento. Ver Recursos para más detalles.