Номер 1200, страница 186 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1200. Рассчитайте массовую долю кремния в составе асбеста $3\text{MgO} \cdot 2\text{SiO}_2 \cdot 2\text{H}_2\text{O}$.

Дано:

Химическая формула асбеста: $3MgO \cdot 2SiO_2 \cdot 2H_2O$

Найти:

Массовую долю кремния $w(Si)$ - ?

Решение:

1. Массовая доля элемента в веществе рассчитывается по формуле:

$w(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$

где $n$ — число атомов элемента в формульной единице вещества, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, $Mr(вещества)$ — относительная молекулярная масса вещества.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу асбеста $3MgO \cdot 2SiO_2 \cdot 2H_2O$. Для этого нам понадобятся относительные атомные массы элементов (с округлением до целых):

$Ar(Mg) = 24$

$Ar(O) = 16$

$Ar(Si) = 28$

$Ar(H) = 1$

3. Вычислим относительные молекулярные массы составных частей:

$Mr(MgO) = Ar(Mg) + Ar(O) = 24 + 16 = 40$

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

$Mr(H_2O) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$

4. Теперь рассчитаем относительную молекулярную массу всей формульной единицы асбеста:

$Mr(3MgO \cdot 2SiO_2 \cdot 2H_2O) = 3 \cdot Mr(MgO) + 2 \cdot Mr(SiO_2) + 2 \cdot Mr(H_2O)$

$Mr = 3 \cdot 40 + 2 \cdot 60 + 2 \cdot 18 = 120 + 120 + 36 = 276$

5. Определим массу кремния в формульной единице. В составе $2SiO_2$ находятся 2 атома кремния ($Si$).

Масса кремния = $2 \cdot Ar(Si) = 2 \cdot 28 = 56$

6. Рассчитаем массовую долю кремния в асбесте:

$w(Si) = \frac{2 \cdot Ar(Si)}{Mr(3MgO \cdot 2SiO_2 \cdot 2H_2O)} \cdot 100\% = \frac{56}{276} \cdot 100\% \approx 0.2029 \cdot 100\% = 20.29\%$

Ответ: массовая доля кремния в составе асбеста составляет 20.29%.