Calcular a massa, em gramas, em 1 mol de:
Sulfato de cobre pentahidratado \left(\mathrm{CuSO}_{4} .5 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\right)

Passo 1

O enunciado pede: calcular a massa, em gramas, contida em 1 mol do composto sulfato de cobre pentahidratado, cuja fórmula é \mathrm{CuSO_{4}\cdot 5H_{2}O}.
Informações dadas: a fórmula química do composto \mathrm{CuSO_{4}\cdot 5H_{2}O} (ou seja, um íon \mathrm{CuSO_{4}} associado a cinco moléculas de água). Nenhuma outra informação adicional foi dada.

Passo 2

Conceito importante (mastigadinho): a massa de 1 mol de uma substância é igual à sua massa molar (também chamada de massa molecular média), obtida somando as massas atômicas de todos os átomos presentes na fórmula química. A unidade ficará em gramas por mol, e para responder “massa em 1 mol” basta informar esse valor em gramas.

Passo 3

Vamos pegar as massas atômicas (valores típicos da tabela periódica, usados aqui com 3 casas decimais para boa precisão):
  • cobre: \mathrm{Cu} = 63,546\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
  • enxofre: \mathrm{S} = 32,065\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
  • oxigênio: \mathrm{O} = 15,999\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
  • hidrogênio: \mathrm{H} = 1,008\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
Observação: todos esses valores são massas por mol de átomos individuais; agora vamos somar conforme a fórmula.

Passo 4

Calcular a massa molar da parte anidra \mathrm{CuSO_{4}}. Ela contém 1 átomo de Cu, 1 de S e 4 de O. Portanto:
M(\mathrm{CuSO_{4}})=63,546+32,065+4\times 15,999
Calculemos passo a passo:
4\times 15,999=63,996
63,546+32,065=95,611
95,611+63,996=159,607
Logo,
M(\mathrm{CuSO_{4}})=159,607\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}

Passo 5

Calcular a massa molar da água \mathrm{H_{2}O} e então das cinco águas de hidratação. A água tem 2 átomos de H e 1 de O:
M(\mathrm{H_{2}O})=2\times 1,008 + 15,999
2\times 1,008=2,016
2,016+15,999=18,015
Logo,
M(\mathrm{H_{2}O})=18,015\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
Para cinco moléculas de água:
5\times M(\mathrm{H_{2}O})=5\times 18,015=90,075\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}

Passo 6

Somar a parte anidra com as águas de hidratação para obter a massa molar total do sal hidratado:
M(\mathrm{CuSO_{4}\cdot 5H_{2}O})=159,607+90,075
M(\mathrm{CuSO_{4}\cdot 5H_{2}O})=249,682\\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}
Interpretação final: isso significa que 1 mol de \mathrm{CuSO_{4}\cdot 5H_{2}O} tem massa de 249,682\\ \mathrm{g}. Dá para arredondar conforme o nível de precisão que o professor pedir (por exemplo, 249,68\\ \mathrm{g} com duas casas decimais).

Passo 7

Resumo amigável: somando as massas atômicas da fórmula inteira (parte anidra + 5 águas) chegamos ao valor acima. Se na prova pedirem procedimento, escreva os passos como aqui: listar massas atômicas, multiplicar pelo número de átomos, somar e, por fim, justificar qualquer arredondamento. Força aí — você consegue!

Resposta

249,682\\ \mathrm{g}

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