Задание №18 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для того чтобы найти массовую долю химического элемента в веществе, необходимо знать относительную молекулярную массу всего вещества и относительную атомную массу искомого элемента с учётом количества его атомов в формуле.

1. Сначала выпишем относительные атомные массы элементов, входящих в состав стекла $Na_{2}CaSi_{6}O_{14}$, округлённые до целых чисел (согласно таблице Менделеева):
$A_{r}(Na) = 23$
$A_{r}(Ca) = 40$
$A_{r}(Si) = 28$
$A_{r}(O) = 16$

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу стекла $M_{r}(Na_{2}CaSi_{6}O_{14})$:
$M_{r}(Na_{2}CaSi_{6}O_{14}) = 2 \cdot A_{r}(Na) + 1 \cdot A_{r}(Ca) + 6 \cdot A_{r}(Si) + 14 \cdot A_{r}(O)$
$M_{r}(Na_{2}CaSi_{6}O_{14}) = 2 \cdot 23 + 40 + 6 \cdot 28 + 14 \cdot 16$
$M_{r}(Na_{2}CaSi_{6}O_{14}) = 46 + 40 + 168 + 224 = 478$

3. Теперь определим массу кремния в данной молекуле. Так как в формуле содержится 6 атомов кремния, их общая относительная масса составит:
$m(Si) = 6 \cdot A_{r}(Si) = 6 \cdot 28 = 168$

4. Вычислим массовую долю кремния ($w$) по формуле:
$w(Si) = \frac{6 \cdot A_{r}(Si)}{M_{r}(Na_{2}CaSi_{6}O_{14})} \cdot 100\%$
$w(Si) = \frac{168}{478} \cdot 100\% \approx 35,14644...\%$

5. Округлим полученный результат до сотых, как того требует условие задачи. Третья цифра после запятой — 6, поэтому увеличиваем вторую цифру на единицу:
$w(Si) \approx 35,15\%$

Ответ: 35,15 %

Источник: ФИПИ