Номер 2, страница 150, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Дана смесь, состоящая из равного числа молей углерода, кремния. Какова массовая доля каждого компонента (в %) в смеси?

Ответ: 30% и 70% соответственно.

2. Дано:

Смесь углерода (C) и кремния (Si)

$n(C) = n(Si)$

Найти:

$ω(C)$ — ?

$ω(Si)$ — ?

Решение:

Массовая доля компонента в смеси ($ω$) определяется как отношение массы этого компонента к общей массе смеси, обычно выраженное в процентах:

$ω(компонента) = \frac{m(компонента)}{m(смеси)} \cdot 100\%$

Масса вещества ($\text{m}$) связана с его количеством вещества ($\text{n}$) и молярной массой ($\text{M}$) следующей формулой:

$m = n \cdot M$

В условии задачи сказано, что смесь состоит из равного числа молей углерода и кремния. Для упрощения расчетов, предположим, что количество вещества каждого компонента составляет 1 моль.

Пусть $n(C) = n(Si) = 1$ моль.

Найдем молярные массы углерода и кремния по Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Для школьных задач обычно используют округленные значения:

$M(C) \approx 12$ г/моль

$M(Si) \approx 28$ г/моль

Теперь вычислим массу каждого компонента в смеси, если мы взяли по 1 моль каждого вещества:

$m(C) = n(C) \cdot M(C) = 1 \text{ моль} \cdot 12 \text{ г/моль} = 12$ г

$m(Si) = n(Si) \cdot M(Si) = 1 \text{ моль} \cdot 28 \text{ г/моль} = 28$ г

Общая масса смеси равна сумме масс ее компонентов:

$m(смеси) = m(C) + m(Si) = 12 \text{ г} + 28 \text{ г} = 40$ г

Теперь мы можем рассчитать массовые доли каждого компонента в смеси.

Массовая доля углерода:

$ω(C) = \frac{m(C)}{m(смеси)} \cdot 100\% = \frac{12 \text{ г}}{40 \text{ г}} \cdot 100\% = 0.3 \cdot 100\% = 30\%$

Массовая доля кремния:

$ω(Si) = \frac{m(Si)}{m(смеси)} \cdot 100\% = \frac{28 \text{ г}}{40 \text{ г}} \cdot 100\% = 0.7 \cdot 100\% = 70\%$

Сумма массовых долей равна $30\% + 70\% = 100\%$, что подтверждает правильность расчетов.

Ответ: массовая доля углерода составляет 30%, а кремния – 70%.