Рассчитать массу силицида магния, который образуется при взаимодействии 60г кремния, содержащего 5% примесей, с магнием.
Для решения задачи определим, сколько чистого кремния содержится в 60 г кремния с 5% примесей, а затем найдем, сколько силицида магния (Mg2Si) может образоваться в результате его взаимодействия с магнием.
Шаг 1: Определение чистого кремния
Считаем массу примесей: \[ \text{Масса примесей} = \frac{5}{100} \times 60 \text{ г} = 3 \text{ г} \]
Считаем массу чистого кремния: \[ \text{Масса чистого кремния} = 60 \text{ г} - 3 \text{ г} = 57 \text{ г} \]
Шаг 2: Стехиометрия реакции
Реакция между кремнием и магнием для образования силицида магния описывается следующим уравнением:
\[ 2 \text{Mg} + \text{Si} \rightarrow \text{Mg}_2\text{Si} \]
Согласно уравнению реакции:
- На 1 моль кремния (Si) требуется 2 моль магния (Mg), чтобы получить 1 моль силицида магния (Mg2Si).
Шаг 3: Молярные массы
- Молярная масса кремния (Si) = 28 г/моль
- Молярная масса магния (Mg) = 24 г/моль
- Молярная масса силицида магния (Mg2Si) = 24 г/моль * 2 + 28 г/моль = 76 г/моль
Шаг 4: Находим количество моль кремния
\[ \text{Количество моль кремния} = \frac{\text{масса кремния}}{\text{молярная масса кремния}} = \frac{57 \text{ г}}{28 \text{ г/моль}} \approx 2.036 \text{ моль} \]
Шаг 5: Находим количество моль силицида магния, образовавшегося из 57 г кремния
Согласно реакции, 1 моль Si дает 1 моль Mg2Si. Следовательно, 2.036 моль кремния даст 2.036 моль силицида магния.
Шаг 6: Находим массу силицида магния
\[ \text{Масса силицида магния} = \text{количество моль силицида} \times \text{молярная масса силицида} \] \[ \text{Масса силицида магния} = 2.036 \text{ моль} \times 76 \text{ г/моль} \approx 154.736 \text{ г} \]
Ответ
Масса силицида магния, который образуется при взаимодействии 60 г кремния (с учетом примесей), составляет примерно 154.74 г.
