Номер 10, страница 115 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Некоторые природные минералы на основе оксида кремния содержат в своём составе оксиды алюминия и щелочных металлов. К таким минералам относится слюда, состав которой выражается формулой $K_4H_4Al_6Si_6O_{25}$. Выразите состав слюды в виде оксидов по образцу, приведённому в таблице для каолина.

МинералЭмпирическая формулаФормула минерала в виде оксидов

Каолин $Al_2H_4Si_2O_9$ $Al_2O_3 \cdot 2SiO_2 \cdot 2H_2O$

Слюда

Дано:

Эмпирическая формула слюды: $K_4H_4Al_6Si_6O_{25}$

Пример для каолина: $Al_2H_4Si_2O_9 \rightarrow Al_2O_3 \cdot 2SiO_2 \cdot 2H_2O$

Найти:

Выразить состав слюды в виде оксидов.

Решение:

Чтобы представить формулу минерала в виде оксидов, необходимо мысленно сгруппировать атомы элементов в соответствующие им оксиды. Для слюды с эмпирической формулой $K_4H_4Al_6Si_6O_{25}$ мы имеем следующие элементы и их оксиды:

• Калий (K) образует оксид калия $K_2O$.
• Алюминий (Al) образует оксид алюминия $Al_2O_3$.
• Кремний (Si) образует оксид кремния(IV) $SiO_2$.
• Водород (H) вместе с кислородом образует воду $H_2O$, которую также принято указывать в формуле минерала.

Теперь произведем расчет стехиометрических коэффициентов для каждого оксида, исходя из количества атомов в эмпирической формуле $K_4H_4Al_6Si_6O_{25}$:

1. Из 4 атомов калия (K) можно составить $4 / 2 = 2$ формульные единицы оксида калия: $2K_2O$.

2. Из 6 атомов алюминия (Al) можно составить $6 / 2 = 3$ формульные единицы оксида алюминия: $3Al_2O_3$.

3. Из 6 атомов кремния (Si) можно составить 6 формульных единиц оксида кремния: $6SiO_2$.

4. Из 4 атомов водорода (H) можно составить $4 / 2 = 2$ молекулы воды: $2H_2O$.

Проверим общее количество атомов кислорода, которое ушло на образование оксидов:

В $2K_2O$: $2 \times 1 = 2$ атома O.

В $3Al_2O_3$: $3 \times 3 = 9$ атомов O.

В $6SiO_2$: $6 \times 2 = 12$ атомов O.

В $2H_2O$: $2 \times 1 = 2$ атома O.

Суммарное количество атомов кислорода: $2 + 9 + 12 + 2 = 25$.

Это количество совпадает с количеством атомов кислорода в исходной эмпирической формуле $K_4H_4Al_6Si_6O_{25}$, значит, преобразование выполнено верно.

Запишем формулу слюды в виде оксидов, располагая их в традиционном порядке: оксиды щелочных металлов, амфотерные оксиды, кислотные оксиды, вода.

Ответ: $2K_2O \cdot 3Al_2O_3 \cdot 6SiO_2 \cdot 2H_2O$.