Чтобы решить задачу, нам нужно составить уравнение реакции между оксидом кремния(IV) (SiO₂) и гидроксидом натрия (NaOH), а затем выяснить, какой объем силикатанатрия (Na₂SiO₃) будет образован из 120 г SiO₂.
Шаг 1: Составление уравнения реакции
Реакция между оксидом кремния(IV) и гидроксидом натрия выглядит следующим образом:
[ SiO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2O ]
Здесь мы видим, что один моль SiO₂ реагирует с двумя молями NaOH, образуя один моль Na₂SiO₃ и один моль воды.
Шаг 2: Вычисление молекулярных масс
Теперь определим молекулярную массу реагентов и продукта:
SiO₂:
- Si: 28,09 г/моль
- O: 16,00 г/моль
- Молекулярная масса SiO₂ = 28,09 + 2(16,00) = 28,09 + 32,00 = 60,09 г/моль
NaOH:
- Na: 22,99 г/моль
- O: 16,00 г/моль
- H: 1,01 г/моль
- Молекулярная масса NaOH = 22,99 + 16,00 + 1,01 = 40,00 г/моль
Na₂SiO₃:
- Na: 22,99 г/моль (в 2 моль)
- Si: 28,09 г/моль
- O: 16,00 г/моль (в 3 моль)
- Молекулярная масса Na₂SiO₃ = 2(22,99) + 28,09 + 3(16,00) = 45,98 + 28,09 + 48,00 = 122,07 г/моль
Шаг 3: Вычисление моль SiO₂
Теперь найдём, сколько моль SiO₂ содержится в 120 г:
[ \text{Количество молей SiO₂} = \frac{\text{масса SiO₂}}{\text{молекулярная масса SiO₂}} = \frac{120 \text{ г}}{60,09 \text{ г/моль}} \approx 1,99 \text{ моль} ]
Шаг 4: Определение количества Na₂SiO₃
Согласно уравнению реакции, 1 моль SiO₂ даёт 1 моль Na₂SiO₃. Таким образом, 1,99 моль SiO₂ дадут 1,99 моль Na₂SiO₃.
Шаг 5: Вычисление массы Na₂SiO₃
Теперь мы можем вычислить массу получившегося Na₂SiO₃:
[ \text{масса Na₂SiO₃} = \text{количество молей Na₂SiO₃} \times \text{молекулярная масса Na₂SiO₃} = 1,99 \text{ моль} \times 122,07 \text{ г/моль} \approx 242,48 \text{ г} ]
Ответ
При нагревании 120 г оксида кремния(IV) с гидроксидом натрия образуется приблизительно 242,48 г силикатанатрия (Na₂SiO₃).
