Для вычисления массовой доли кремния в его природных соединениях, необходимо использовать молекулярные массы атомов, входящих в соединения.
а) Кремнезем SiO₂
Найдём молекулярную массу SiO₂:
- Атомная масса кремния (Si) = 28 г/моль
- Атомная масса кислорода (O) = 16 г/моль
Масса SiO₂ = 28 + 2 × 16 = 60 г/моль
Вычислим массовую долю кремния (Si) в SiO₂:
\[ \text{Массовая доля Si} = \frac{\text{Масса Si}}{\text{Масса SiO₂}} \times 100\% = \frac{28}{60} \times 100\% \approx 46.67\% \]
б) Каолинит \(Al_2O_3 \cdot SiO_2 \cdot 2H_2O\)
Найдём молекулярную массу каолинита:
Масса \(Al_2O_3\):
- Атомная масса алюминия (Al) = 27 г/моль
- Масса \(Al_2O_3 = 2 \times 27 + 3 \times 16 = 102\) г/моль
Масса \(SiO_2 = 60\) г/моль (как выше рассчитали)
Масса \(2H_2O\):
- Атомная масса водорода (H) = 1 г/моль
- Масса \(H_2O = 2 \times 1 + 16 = 18\) г/моль
- Масса \(2H_2O = 2 \times 18 = 36\) г/моль
Общая масса каолинита = 102 + 60 + 36 = 198 г/моль
Вычислим массовую долю кремния в каолините:
\[ \text{Массовая доля Si} = \frac{\text{Масса Si в SiO₂}}{\text{Общая масса каолинита}} \times 100\% = \frac{28}{198} \times 100\% \approx 14.14\% \]
Таким образом, массовая доля кремния составляет примерно 46.67% в SiO₂ и 14.14% в каолините.