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 формулу стекла: $Na_{2}CaSi_{6}O_{14}$. Из формулы видно, что в состав одной молекулы (формульной единицы) входит 1 атом кальция ($Ca$).

2. Определим относительные атомные массы элементов по таблице Д. И. Менделеева (округляем до целых чисел):
$A_{r}(Na) = 23$
$A_{r}(Ca) = 40$
$A_{r}(Si) = 28$
$A_{r}(O) = 16$

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

4. Вычислим массовую долю кальция ($w$) по формуле:
$w(Ca) = \frac{n \cdot A_{r}(Ca)}{M_{r}(вещества)} \cdot 100\%$, где $n$ — число атомов кальция.
$w(Ca) = \frac{1 \cdot 40}{478} \cdot 100\%$

5. Проведём расчёт:
$w(Ca) = \frac{40}{478} \cdot 100\% \approx 0,083682... \cdot 100\% \approx 8,3682...\%$

6. Округлим полученный результат до десятых, как того требует условие задачи. Так как в разряде сотых стоит цифра 6, мы увеличиваем цифру в разряде десятых на единицу:
$8,3682...\% \approx 8,4\%$

Ответ: 8,4 %

Источник: ФИПИ