Задание №19 — Химия и окружающая среда

Решение.

Для решения этой задачи нам необходимо связать массу натрия с общей массой стекла, используя химическую формулу вещества.

1. Сначала определим относительную молекулярную массу стекла $M_r(Na_2CaSi_6O_{14})$. Для этого сложим атомные массы всех элементов, входящих в состав, с учётом их количества:
$M_r(Na_2CaSi_6O_{14}) = 2 \cdot A_r(Na) + 1 \cdot A_r(Ca) + 6 \cdot A_r(Si) + 14 \cdot A_r(O)$
Подставим значения из таблицы Менделеева:
$M_r(Na_2CaSi_6O_{14}) = 2 \cdot 23 + 40 + 6 \cdot 28 + 14 \cdot 16 = 46 + 40 + 168 + 224 = 478$

2. Теперь вычислим массовую долю натрия $w(Na)$ в данном стекле. Массовая доля — это отношение массы всех атомов натрия в молекуле к общей молекулярной массе вещества:
$w(Na) = \frac{2 \cdot A_r(Na)}{M_r(Na_2CaSi_6O_{14})} = \frac{46}{478} \approx 0,096234...$

3. Зная массовую долю натрия и его реальную массу в образце, мы можем найти общую массу стекла $m(стекла)$. Формула для расчёта:
$m(стекла) = \frac{m(Na)}{w(Na)}$
Подставим известные значения (масса натрия дана в кг, значит и результат получим в кг):
$m(стекла) = \frac{28,8 \text{ кг}}{\frac{46}{478}} = \frac{28,8 \cdot 478}{46} \text{ кг}$

4. Проведём вычисления:
$28,8 \cdot 478 = 13766,4$
$13766,4 : 46 \approx 299,2695... \text{ кг}$

5. По условию задачи результат необходимо округлить до целого числа. Ближайшее целое число — 299.

Ответ: 299 кг

Источник: ФИПИ