Кварц кокспен талтырылса, карборундтын массасы неге болады?

Мишутка

51

Для решения данной задачи нужно учитывать массовое соотношение кокспена и карборунда при образовании кварцевого кристалла.

В качестве вкладыша будем использовать знания о составе кварца. Кварц (SiO2) состоит из атомов кремния (Si) и кислорода (O) в пропорции 1:2.

Кокспен (углерод) имеет молярную массу 12 г/моль, а массовая доля его в образующемся карборунде составляет 85%. Карборунд (SiC) также состоит из атомов кремния и углерода в пропорции 1:1. Его молярная масса равна 40 г/моль.

Для начала, давайте рассчитаем молярную массу карборунда (SiC):

\[M_{\text{карборунд}}= M_{\text{Si}} + M_{\text{C}} = 28 \, \text{г/моль} + 12 \, \text{г/моль} = 40 \, \text{г/моль}\]

Теперь давайте рассмотрим массовое соотношение кокспена и карборунда:

Массовая доля углерода (C) в карборунде составляет 85%, что означает, что остальные 15% массы состоят из кремния (Si).

Массовая доля кокспена (углерода) в карборунде будет равна массовой доле углерода умноженной на его молярную массу, деленную на массовую долю карборунда:

\[
\text{Массовая доля углерода в карборунде} = \frac{M_{\text{C}}}{M_{\text{карборунд}}} \times 100\%
\]

\[
\text{Массовая доля углерода в карборунде} = \frac{12 \, \text{г/моль}}{40 \, \text{г/моль}} \times 100\% = 30\%
\]

Теперь рассчитаем массовую долю кремния (Si) в карборунде, которая составляет остальные 70% массы:

\[
\text{Массовая доля кремния в карборунде} = 100\% - \text{Массовая доля углерода в карборунде} = 100\% - 30\% = 70\%
\]

Теперь мы знаем, что массовая доля кремния в карборунде составляет 70%.

Для того чтобы найти массовую долю карборунда в кварце, учитываем мольное соотношение атомов кремния и карборунда в образовании кварца. Оно составляет 1:1, то есть на 1 моль кремния приходится 1 моль карборунда.

Массовая доля карборунда в кварце будет:

\[
\frac{\text{Молярная масса карборунда} \times \text{Массовая доля кремния в карборунде}}{\text{Молярная масса кварца}} \times 100\%
\]

\[
\frac{40 \, \text{г/моль} \times 70\%}{60 \, \text{г/моль}} \times 100\% \approx 46.67\%
\]

Таким образом, массовая доля карборунда в кварце составляет около 46.67\%.