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:

\[ w_{\text{прим}} = \frac{{m_{\text{прим}}}}{{m_{\text{вс}}} } \times 100\% \]

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:

\[ w_{\text{прим}} = \frac{{m_{\text{прим}}}}{{m_{\text{вс}}} } \times 100\% = \frac{{110 \, \text{г}}}{{180 \, \text{г}}} \times 100\% \approx 61.11\% \]

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