Сколько граммов силиката калия образуется при взаимодействии 224граммов гидроксида калия со 121 граммов кремниевой кислоты

Чтобы решить эту задачу, необходимо понять, какие реакции происходят при взаимодействии гидроксида калия (KOH) и кремниевой кислоты (H₂SiO₃), а также как рассчитать массу образующегося силиката калия (K₂SiO₃).

Шаг 1: Записываем уравнение реакции

Гидроксид калия реагирует с кремниевой кислотой, образуя силикаты. Уравнение реакции можно записать следующим образом:

\[ \text{2 KOH} + \text{H}_2\text{SiO}_3 \rightarrow \text{K}_2\text{SiO}_3 + \text{2 H}_2\text{O} \]

Шаг 2: Найдем молекулярные массы веществ

1. Молекулярная масса KOH (Гидроксид калия):

   • K (Калий) = 39 г/моль
   • O (Кислород) = 16 г/моль
   • H (Водород) = 1 г/моль
   • Итого: 39 + 16 + 1 = 56 г/моль

2. Молекулярная масса H₂SiO₃ (Кремниевая кислота):

   • H = 1 г/моль (2 водорода) = 2 г/моль
   • Si (Кремний) = 28 г/моль
   • O = 16 г/моль (3 кислорода) = 48 г/моль
   • Итого: 2 + 28 + 48 = 78 г/моль

3. Молекулярная масса K₂SiO₃ (Силикат калия):

   • K = 39 г/моль (2 калия) = 78 г/моль
   • Si = 28 г/моль
   • O = 16 г/моль (3 кислорода) = 48 г/моль
   • Итого: 78 + 28 + 48 = 154 г/моль

Шаг 3: Находим количество молей реагентов

Теперь найдем, сколько молей каждого реагента у нас есть:

1. Для KOH: \[ \text{Количество молей KOH} = \frac{224 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} = 4 \, \text{моль} \]

2. Для H₂SiO₃: \[ \text{Количество молей H₂SiO₃} = \frac{121 \, \text{г}}{78 \, \text{г/моль}} \approx 1.55 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Определяем ограничивающий реактив

Согласно уравнению реакции, для полного реагирования 1 моля H₂SiO₃ требуется 2 моль KOH. То есть, для 1.55 моль H₂SiO₃ потребуется:

\[ 1.55 \, \text{моль} \cdot 2 = 3.1 \, \text{моль KOH} \]

Поскольку у нас есть 4 моль KOH, H₂SiO₃ является ограничивающим реагентом.

Шаг 5: Вычисляем массу образующегося силиката калия

Согласно уравнению реакции, на 1 моль H₂SiO₃ образуется 1 моль K₂SiO₃. Следовательно, из 1.55 моль H₂SiO₃ образуется 1.55 моль K₂SiO₃.

Теперь вычисляем массу образующегося K₂SiO₃:

\[ \text{Масса K₂SiO₃} = \text{Количество молей} \times \text{Молекулярная масса K₂SiO₃ } = 1.55 \, \text{моль} \times 154 \, \text{г/моль} \approx 239.7 \, \text{г} \]

Ответ

Таким образом, при взаимодействии 224 граммов гидроксида калия со 121 граммов кремниевой кислоты образуется примерно 239.7 граммов силиката калия.