Молекулярная масса Cu(OH)₂

Что такое молекулярная масса и зачем её рассчитывать

Молекулярная масса — это сумма атомных масс всех атомов в молекуле вещества, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.) или граммах на моль (г/моль). Для гидроксида меди Cu(OH)₂ этот параметр необходим для решения задач по химии: расчёта концентраций растворов, определения количества вещества в реакциях, вычисления массовых долей элементов.

Точное значение молекулярной массы позволяет правильно дозировать реагенты в лабораторных экспериментах, анализировать состав веществ и прогнозировать выход химических реакций. Ручной расчёт занимает время и может содержать ошибки, поэтому онлайн-калькулятор становится удобным инструментом для студентов и специалистов.

Структура молекулы Cu(OH)₂

Гидроксид меди(II) имеет химическую формулу Cu(OH)₂. Молекула состоит из:

• 1 атома меди (Cu) — центральный атом металла
• 2 атомов кислорода (O) — входят в состав гидроксильных групп
• 2 атомов водорода (H) — образуют связи с кислородом

Вещество представляет собой голубой или сине-зелёный порошок, практически нерастворимый в воде. В природе встречается в виде минерала сперритита. При нагревании разлагается на оксид меди CuO и воду.

Формула расчёта молекулярной массы

Молекулярная масса рассчитывается по формуле:

M(Cu(OH)₂) = M(Cu) + 2×M(O) + 2×M(H)

Где:

• M(Cu) — атомная масса меди: 63,546 а.е.м.
• M(O) — атомная масса кислорода: 15,999 а.е.м.
• M(H) — атомная масса водорода: 1,008 а.е.м.
• Коэффициенты 2 перед O и H указывают на количество атомов каждого элемента

Подставляя значения:

M(Cu(OH)₂) = 63,546 + 2×15,999 + 2×1,008 = 63,546 + 31,998 + 2,016 = 97,560 а.е.м.

Округлённо: 97,56 г/моль

Пошаговый расчёт с примером

Шаг 1: Определите состав формулы

• Cu(OH)₂ содержит 1 атом Cu, 2 атома O, 2 атома H

Шаг 2: Найдите атомные массы элементов

• Cu: 63,546 а.е.м.
• O: 15,999 а.е.м.
• H: 1,008 а.е.м.

Шаг 3: Умножьте атомную массу каждого элемента на число атомов

• Медь: 1 × 63,546 = 63,546
• Кислород: 2 × 15,999 = 31,998
• Водород: 2 × 1,008 = 2,016

Шаг 4: Сложите полученные значения

• 63,546 + 31,998 + 2,016 = 97,560 а.е.м.

Практическое применение результата

Зная молекулярную массу Cu(OH)₂ = 97,56 г/моль, можно решать типовые задачи:

Задача 1: Сколько молей содержится в 50 г гидроксида меди?

• n = m / M = 50 / 97,56 = 0,513 моль

Задача 2: Какова массовая доля меди в Cu(OH)₂?

• ω(Cu) = M(Cu) / M(Cu(OH)₂) × 100% = 63,546 / 97,560 × 100% = 65,14%

Задача 3: Сколько грамм Cu(OH)₂ нужно для получения 16 г CuO?

• Уравнение: Cu(OH)₂ → CuO + H₂O
• M(CuO) = 79,545 г/моль
• n(CuO) = 16 / 79,545 = 0,201 моль
• m(Cu(OH)₂) = 0,201 × 97,56 = 19,61 г

Массовые доли элементов в составе

Расчёт массовых долей элементов помогает понять состав вещества:

• Медь (Cu): 63,546 / 97,560 × 100% = 65,14%
• Кислород (O): 31,998 / 97,560 × 100% = 32,80%
• Водород (H): 2,016 / 97,560 × 100% = 2,07%

Сумма массовых долей: 65,14 + 32,80 + 2,07 = 100,01% (незначительное расхождение из-за округления).

Типичные ошибки при расчёте

1. Забывают учитывать коэффициенты: В формуле Cu(OH)₂ индекс 2 относится ко всей группе OH, поэтому кислорода и водорода по 2 атома
2. Используют устаревшие атомные массы: Стандартные значения обновляются IUPAC, необходимо использовать актуальные данные
3. Путают молекулярную и молярную массу: Численно они равны, но размерности разные: а.е.м. и г/моль
4. Округляют промежуточные значения: Это приводит к накоплению погрешности; округлять следует только конечный результат

Свойства и применение Cu(OH)₂

Гидроксид меди — амфотерное соединение с преобладанием основных свойств. Ключевые характеристики:

• Цвет: голубой, сине-зелёный
• Растворимость: практически нерастворим в воде (ПР = 2,2×10⁻²⁰)
• Термостабильность: разлагается при 80–100°C
• Реакционная способность: реагирует с кислотами, образуя соли меди

Применение:

• Фунгицид в сельском хозяйстве (компонент бордоской жидкости)
• Реактив в аналитической химии (качественные реакции на сахара)
• Производство катализаторов и пигментов
• Получение других соединений меди

Проверка и контроль результата

Для проверки правильности расчёта:

1. Сравните с табличными данными из справочников химических соединений
2. Используйте альтернативные источники атомных масс (NIST, IUPAC)
3. Пересчитайте несколько раз или проверьте другим методом
4. Убедитесь, что сумма массовых долей элементов равна 100%

Эталонное значение молекулярной массы Cu(OH)₂ в различных источниках: 97,56–97,57 г/моль. Расхождения в сотых долях связаны с точностью атомных масс и методами округления.

Часто задаваемые вопросы

Смотрите также

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.