Номер 3.26, страница 20, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.26. Рассчитайте массовую долю оксида кремния(IV), содержащегося в обычном оконном (натриевом) стекле $Na_2O \cdot CaO \cdot 6SiO_2$.

Дано:

Формула оконного стекла: $Na_2O \cdot CaO \cdot 6SiO_2$

Найти:

Массовую долю оксида кремния(IV) $ \omega(SiO_2) $

Решение:

Массовая доля вещества в смеси (или компонента в соединении) рассчитывается по формуле:

$ \omega(\text{компонента}) = \frac{m(\text{компонента})}{m(\text{общая})} \cdot 100\% $

Для расчета по химической формуле мы можем использовать относительные молекулярные массы $ M_r $ вместо масс. Формула оконного стекла $ Na_2O \cdot CaO \cdot 6SiO_2 $ показывает, что на 1 условную единицу оксида натрия и 1 условную единицу оксида кальция приходится 6 условных единиц оксида кремния(IV).

Массовая доля оксида кремния(IV) будет равна:

$ \omega(SiO_2) = \frac{6 \cdot M_r(SiO_2)}{M_r(Na_2O \cdot CaO \cdot 6SiO_2)} \cdot 100\% $

1. Найдем относительные молекулярные массы каждого оксида, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева (округлим до целых чисел):

$ Ar(Na) = 23 $

$ Ar(Ca) = 40 $

$ Ar(Si) = 28 $

$ Ar(O) = 16 $

$ M_r(Na_2O) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(O) = 2 \cdot 23 + 16 = 46 + 16 = 62 $

$ M_r(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O) = 40 + 16 = 56 $

$ M_r(SiO_2) = Ar(Si) + 2 \cdot Ar(O) = 28 + 2 \cdot 16 = 28 + 32 = 60 $

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу всей формульной единицы стекла:

$ M_r(Na_2O \cdot CaO \cdot 6SiO_2) = M_r(Na_2O) + M_r(CaO) + 6 \cdot M_r(SiO_2) = 62 + 56 + 6 \cdot 60 = 118 + 360 = 478 $

3. Рассчитаем массу, приходящуюся на оксид кремния(IV) в этой формульной единице:

$ 6 \cdot M_r(SiO_2) = 6 \cdot 60 = 360 $

4. Теперь можем рассчитать массовую долю оксида кремния(IV):

$ \omega(SiO_2) = \frac{360}{478} \cdot 100\% \approx 0.7531 \cdot 100\% \approx 75.31\% $

Ответ: массовая доля оксида кремния(IV) в данном стекле составляет примерно 75,31%.