Какой процент примесей содержится в оксиде кремния (IV), если при восстановлении 180 г SiO2 магнием получено

Ольга

27

Для решения данной задачи необходимо использовать массовую долю примесей.

Массовая доля примесей ( $w_{\text{прим}}$ ) определяется по формуле:

$$w_{\text{прим}}=\frac{m_{\text{прим}}}{m_{\text{вс}}}\times 100\mathrm{\%}$$

где $m_{\text{прим}}$ - масса примесей, $m_{\text{вс}}$ - общая масса вещества.

Для начала, найдем теоретическую массу кремния, которую можно получить из 180 г SiO2. Поскольку молярная масса SiO2 составляет 60 г/моль, то количество молей SiO2 равно:

$$n=\frac{m_{\text{вс}}}{M_{\text{SiO2}}}=\frac{180\text{г}}{60\text{г/моль}}=3\text{моль}$$

Поскольку соотношение между SiO2 и Si составляет 1:2, то количество молей Si будет равно двум:

$$n_{\text{Si}}=2\times n=2\times 3\text{моль}=6\text{моль}$$

Теперь найдем массу кремния, которую можно получить из 180 г SiO2. Молярная масса кремния составляет 28 г/моль, поэтому масса Si будет:

$$m_{\text{Si}}=n_{\text{Si}}\times M_{\text{Si}}=6\text{моль}\times 28\text{г/моль}=168\text{г}$$

Сравнивая теоретическую массу полученного кремния (168 г) с фактической массой (70 г), найдем массу примесей:

$$m_{\text{прим}}=m_{\text{вс}}-m_{\text{Si}}=180\text{г}-70\text{г}=110\text{г}$$

Теперь можем найти массовую долю примесей:

$$w_{\text{прим}}=\frac{m_{\text{прим}}}{m_{\text{вс}}}\times 100\mathrm{\%}=\frac{110\text{г}}{180\text{г}}\times 100\mathrm{\%}\approx 61.11\mathrm{\%}$$

Таким образом, процент примесей, содержащихся в оксиде кремния (IV), составляет около 61.11%.