Номер 8, страница 189 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. Состав полевого шпата выражается формулой $K_2O \cdot Al_2O_3 \cdot 6SiO_2$. Вычислите массовую долю кремния в полевом шпате.

Дано:

Формула полевого шпата: $K₂O · Al₂O₃ · 6SiO₂$

Найти:

Массовую долю кремния $ω(Si)$ в полевом шпате.

Решение:

Массовая доля элемента в сложном веществе — это отношение массы этого элемента в одной формульной единице вещества ко всей массе этой формульной единицы.

1. Найдем относительную молекулярную массу ($Mr$) полевого шпата. Для этого нам понадобятся относительные атомные массы ($Ar$) элементов, входящих в его состав (округляем до целых чисел):

• $Ar(K) = 39$
• $Ar(Al) = 27$
• $Ar(Si) = 28$
• $Ar(O) = 16$

Молекулярная масса полевого шпата складывается из масс составляющих его оксидов:

$Mr(K₂O · Al₂O₃ · 6SiO₂) = Mr(K₂O) + Mr(Al₂O₃) + 6 \cdot Mr(SiO₂)$

Рассчитаем молекулярные массы каждого оксида:

$Mr(K₂O) = 2 \cdot Ar(K) + Ar(O) = 2 \cdot 39 + 16 = 78 + 16 = 94$

$Mr(Al₂O₃) = 2 \cdot Ar(Al) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102$

$Mr(SiO₂) = Ar(Si) + 2 \cdot Ar(O) = 28 + 2 \cdot 16 = 28 + 32 = 60$

Теперь можем рассчитать общую молекулярную массу полевого шпата:

$Mr(K₂O · Al₂O₃ · 6SiO₂) = 94 + 102 + 6 \cdot 60 = 196 + 360 = 556$

2. Определим массу кремния, приходящуюся на одну формульную единицу полевого шпата. Из формулы $K₂O · Al₂O₃ · 6SiO₂$ видно, что в ней содержится 6 атомов кремния (Si).

Масса всех атомов кремния: $6 \cdot Ar(Si) = 6 \cdot 28 = 168$

3. Рассчитаем массовую долю кремния ($ω(Si)$) по формуле:

$ω(Si) = \frac{n \cdot Ar(Si)}{Mr(K₂O · Al₂O₃ · 6SiO₂)} \cdot 100\%$

Подставим найденные значения:

$ω(Si) = \frac{168}{556} \cdot 100\% \approx 0.302158 \cdot 100\% \approx 30.22\%$

Ответ: Массовая доля кремния в полевом шпате составляет примерно 30,22%.