Из насыщенного при 40°С раствора ZnCl2 массой 300 г при охлаждении до 0°С выпал осадок кристаллогидрата массой 254 г, а массовая доля соли в растворе понизилась до 73,1 %. Установите формулу
кристаллогидрата, если известно, что коэффициент
растворимости ZnCl2 при 40 °C равен 452,5.​

Для решения данной задачи нам понадобятся понятия концентрации и растворимости.

1. В первую очередь, нам нужно найти изменение массы раствора. Будем обозначать изменение массы как "∆м".
∆м = масса раствора до охлаждения - масса раствора после охлаждения
∆м = 300 г - 254 г = 46 г

2. Далее, нам нужно найти изменение массы растворенной соли. Обозначим его как "∆мс".
∆мс = начальная масса соли - конечная масса соли
∆мс = масса раствора до охлаждения × массовая доля соли после охлаждения - масса раствора после охлаждения × массовая доля соли до охлаждения
∆мс = 300 г × 0.731 - 254 г × 1.0
∆мс = 219.3 г - 254 г = -34.7 г

3. Теперь мы можем рассчитать массу осадка, которая состоит из кристаллогидрата. Обозначим ее как "мхг".
мхг = ∆м - ∆мс
мхг = 46 г - (-34.7 г)
мхг = 46 г + 34.7 г
мхг = 80.7 г

4. Наконец, найдем количество вещества осадка (будем обозначать его как "n").
n = мхг / молярная масса кристаллогидрата
Значение молярной массы ZnCl2 равно 136.29 г/моль, а массовая доля ZnCl2 в кристаллогидрате известна нам.
Масса ZnCl2 (вещества) в кристаллогидрате = мхг × массовая доля ZnCl2 в кристаллогидрате
= 80.7 г × (1 - массовая доля воды в кристаллогидрате)

5. Затем мы находим количество вещества ZnCl2 (nZnCl2):
nZnCl2 = масса ZnCl2 (вещества) в кристаллогидрате / молярная масса ZnCl2
= мхг × массовая доля ZnCl2 в кристаллогидрате / молярная масса ZnCl2
= 80.7 г × (1 - массовая доля воды в кристаллогидрате) / 136.29 г/моль

6. Теперь найдем количество вещества воды (nH2O):
nH2O = максимальное количество вещества в растворе - количество вещества ZnCl2
Максимальное количество вещества в растворе равно числу, равному зрастворимости ZnCl2 при 40 °C, деленному на его молярную массу.
nH2O = (Коэффициент растворимости ZnCl2 при 40 °C / молярная масса ZnCl2) - nZnCl2
= (452.5 / 136.29) - nZnCl2

7. Последний шаг - найти отношение между количеством воды и количеством ZnCl2 в кристаллогидрате. "x" будет представлять это отношение.
x = nH2O / nZnCl2

Таким образом, формула кристаллогидрата будет иметь вид:
ZnCl2 • xH2O