Номер 3, страница 45 - гдз по химии 7 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава III. Смеси веществ, их состав. §9. Массовая доля примесей. Примените свои знания - номер 3, страница 45.

Условие.

3. Для изготовления полупроводниковых батарей используется сверхчистый кремний. Массовая доля примесей в нём не должна превышать 0,0000000001 %. Годится ли для данных целей кремний, в 30 кг которого содержится 0,03 мг примесей?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Максимально допустимая массовая доля примесей, $\omega_{max} = 0,00000000001 \%$

Масса кремния, $m_{общая} = 30 \text{ кг}$

Масса примесей, $m_{примесей} = 0,03 \text{ мг}$

Перевод в систему СИ:

$m_{примесей} = 0,03 \text{ мг} = 0,03 \cdot 10^{-3} \text{ г} = 0,03 \cdot 10^{-6} \text{ кг} = 3 \cdot 10^{-8} \text{ кг}$

Найти:

Годится ли данный кремний для изготовления полупроводниковых батарей?

Решение:

Для ответа на вопрос необходимо рассчитать фактическую массовую долю примесей в предоставленном образце кремния и сравнить её с максимально допустимым значением.

Массовая доля вещества ($\omega$) в смеси вычисляется по формуле:

$\omega = \frac{m_{вещества}}{m_{смеси}} \cdot 100\%$

Рассчитаем фактическую массовую долю примесей ($\omega_{факт}$) в данном кремнии:

$\omega_{факт} = \frac{m_{примесей}}{m_{общая}} \cdot 100\%$

Подставим значения, переведённые в систему СИ:

$\omega_{факт} = \frac{3 \cdot 10^{-8} \text{ кг}}{30 \text{ кг}} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 10^{-8}}{3 \cdot 10^1} \cdot 100\% = 1 \cdot 10^{-9} \cdot 100\% = 10^{-7} \%$

Таким образом, фактическая массовая доля примесей в кремнии составляет $0,0000001 \%$.

Теперь сравним полученное значение с максимально допустимым:

$\omega_{факт} = 0,0000001 \%$

$\omega_{max} = 0,00000000001 \%$

Так как $0,0000001 > 0,00000000001$ (или в степенной форме $10^{-7} > 10^{-11}$), фактическое содержание примесей превышает допустимую норму.

Ответ: Нет, данный кремний не годится для указанных целей, так как массовая доля примесей в нём ($10^{-7} \%$) выше максимально допустимого значения ($10^{-11} \%$).