Kopparsulfatpentahydrat, uttryckt i kemisk beteckning som CuSO4-5H2O, representerar ett "hydrat". Hydrater består av en jonisk substans - en förening som består av en metall och en eller flera icke-metaller plus vattenmolekyler, där vattnet molekyler integrerar sig själva i den joniska föreningens fasta struktur. Detta innebär emellertid att ett 100 gram prov av kopparsulfatpentahydrat inte består av 100 gram kopparsulfat. Kemiker kompenserar för detta genom att uttrycka massan av kopparsulfat som en procentandel av provets totala massa. I enklaste termer representerar koncentrationen som procentmassa antalet gram kopparsulfat i ett 100 gram prov av kopparsulfatpentahydrat.
Beräkna formvikten av kopparsulfatpentahydrat, CuSO4-5H2O. Multiplicera atomvikten för varje atom, som finns på elementets periodiska tabell, genom antalet atomer i formeln och sedan lägga till alla resultat. Koppar, till exempel, uppvisar en atommassa av 63,55 atommassor, eller amu, och formeln innehåller en Cu-atom. Därför är Cu = 63,55 * 1 = 63,55 amu. De andra atomen i formeln är S = 32,07 * 1 = 32,07 amu; O = 16,00 * 9 = 144,00 amu; och H = 1,01 * 10 = 10,10 amu. Kombinera dessa siffror för att få formelvikt: 63.55 + 32.07 + 144.00 + 10.10 = 249.72 amu.
Beräkna formelvikten för kopparsulfatet, CuSO4, utan vattnet. I detta fall är Cu = 63,55 * 1 = 63,55 amu; S = 32,07 * 1 = 32,07 amu; och O = 16,00 * 4 = 64,00 amu. Dessa värden uppgår till 159,62 amu.
Bestäm koncentrationen med massprocent genom att dividera formelvikten av CuSO4 med formelvikt CuSO4-5H2O och multiplicera med 100 procent:
159,62 /249,72 * 100 = 63,92 procent.
Detta innebär att ett 100 gram prov av kopparsulfatpentahydrat innehåller 63,92 gram kopparsulfat. Det betyder också att kopparsulfatpentahydrat innehåller 100 - 63,92 = 36,08 procent vatten per massa.
Tips
Många kemielever utför ett experiment där de bestämmer procentandelen vatten i massa i ett urval av kopparsulfatpentahydrat genom uppvärmning av provet och mätning av massan som förlorades under uppvärmning. Se Resurser för detaljer.
