Задание №18 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для того чтобы найти массовую долю химического элемента в веществе, необходимо воспользоваться формулой:
$w(E) = \frac{n \cdot Ar(E)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$,
где $n$ — число атомов данного элемента в молекуле, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, $Mr$ — относительная молекулярная масса всего вещества.

Шаг 1. Определим относительные атомные массы элементов.
Используя Периодическую таблицу Д.И. Менделеева, выпишем значения (округлённые до целых):
$Ar(K) = 39$
$Ar(Ca) = 40$
$Ar(Si) = 28$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычислим относительную молекулярную массу тугоплавкого стекла.
Формула стекла: $K_{2}CaSi_{6}O_{14}$.
$Mr(K_{2}CaSi_{6}O_{14}) = 2 \cdot Ar(K) + 1 \cdot Ar(Ca) + 6 \cdot Ar(Si) + 14 \cdot Ar(O)$
Подставим значения:
$Mr(K_{2}CaSi_{6}O_{14}) = 2 \cdot 39 + 40 + 6 \cdot 28 + 14 \cdot 16$
$Mr(K_{2}CaSi_{6}O_{14}) = 78 + 40 + 168 + 224 = 510$

Шаг 3. Вычислим массовую долю калия ($K$).
В составе молекулы 2 атома калия, их общая масса равна $2 \cdot 39 = 78$.
$w(K) = \frac{2 \cdot Ar(K)}{Mr(K_{2}CaSi_{6}O_{14})} \cdot 100\%$
$w(K) = \frac{78}{510} \cdot 100\% \approx 0,15294... \cdot 100\% \approx 15,294\%$

Шаг 4. Округлим результат.
По условию задачи ответ необходимо записать с точностью до десятых.
$15,294\% \approx 15,3\%$

Ответ: 15,3 %

Источник: ФИПИ