Номер 609, страница 111 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

609. Рассчитайте массовую долю оксида калия в составе полевого шпата $K_2O \cdot Al_2O_3 \cdot 6SiO_2$.

Дано:

Химическая формула полевого шпата (ортоклаза): $ \text{K}_2\text{O} \cdot \text{Al}_2\text{O}_3 \cdot 6\text{SiO}_2 $

Найти:

Массовую долю оксида калия ($ \omega(\text{K}_2\text{O}) $) в составе полевого шпата.

Решение:

Массовая доля компонента в веществе рассчитывается по формуле:

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

Для расчета массовой доли в химическом соединении используются относительные молекулярные массы ($ M_r $). Формула примет вид:

$ \omega(\text{K}_2\text{O}) = \frac{M_r(\text{K}_2\text{O})}{M_r(\text{K}_2\text{O} \cdot \text{Al}_2\text{O}_3 \cdot 6\text{SiO}_2)} \cdot 100\% $

1. Найдем относительные молекулярные массы оксидов, входящих в состав полевого шпата. Для этого используем округленные значения относительных атомных масс ($ A_r $) из периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева:

• $ A_r(\text{K}) = 39 $
• $ A_r(\text{Al}) = 27 $
• $ A_r(\text{Si}) = 28 $
• $ A_r(\text{O}) = 16 $

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида калия ($ \text{K}_2\text{O} $):

$ M_r(\text{K}_2\text{O}) = 2 \cdot A_r(\text{K}) + A_r(\text{O}) = 2 \cdot 39 + 16 = 78 + 16 = 94 $

3. Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида алюминия ($ \text{Al}_2\text{O}_3 $):

$ M_r(\text{Al}_2\text{O}_3) = 2 \cdot A_r(\text{Al}) + 3 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102 $

4. Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида кремния(IV) ($ \text{SiO}_2 $):

$ M_r(\text{SiO}_2) = A_r(\text{Si}) + 2 \cdot A_r(\text{O}) = 28 + 2 \cdot 16 = 28 + 32 = 60 $

5. Теперь рассчитаем относительную молекулярную массу всего соединения полевого шпата $ \text{K}_2\text{O} \cdot \text{Al}_2\text{O}_3 \cdot 6\text{SiO}_2 $:

$ M_r(\text{полевого шпата}) = M_r(\text{K}_2\text{O}) + M_r(\text{Al}_2\text{O}_3) + 6 \cdot M_r(\text{SiO}_2) $

$ M_r(\text{полевого шпата}) = 94 + 102 + 6 \cdot 60 = 196 + 360 = 556 $

6. Наконец, рассчитаем массовую долю оксида калия в полевом шпате:

$ \omega(\text{K}_2\text{O}) = \frac{M_r(\text{K}_2\text{O})}{M_r(\text{полевого шпата})} \cdot 100\% = \frac{94}{556} \cdot 100\% \approx 0.16906 \cdot 100\% \approx 16.91\% $

Ответ: массовая доля оксида калия в составе полевого шпата $ \text{K}_2\text{O} \cdot \text{Al}_2\text{O}_3 \cdot 6\text{SiO}_2 $ составляет примерно 16,91%.