силикат натрия применяют для люминисцентных экранов. получают его при сплавлении кварцевого песка (оксида кремния (4валентный)) с карбонатом натрия. вычислить массу каждого из исходных веществ для получения 61,6г силиката натрия
Для решения задачи сначала определим, какие реакции и уравнения нам потребуются. Силикат натрия (Na2SiO3) действительно можно получить из кварцевого песка (SiO2) и карбоната натрия (Na2CO3). Давайте запишем уравнение реакции:
\[ \text{SiO}_2 + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{CO}_2 \]
Теперь, чтобы найти массу каждого исходного вещества, нам нужно:
1. Определить молекулярные массы реагентов и продуктов.
2. Используя массы, рассчитать, сколько каждого из исходных веществ потребуется для получения 61,6 г силиката натрия.
### Шаг 1: Вычисляем молекулярные массы
- Молярная масса SiO2:
- Si: 28,09 г/моль
- O: 16,00 г/моль (2 атома)
- ММ SiO2 = 28,09 + 2 × 16,00 = 28,09 + 32,00 = 60,09 г/моль
- Молярная масса Na2CO3:
- Na: 22,99 г/моль (2 атома)
- C: 12,01 г/моль
- O: 16,00 г/моль (3 атома)
- ММ Na2CO3 = 2 × 22,99 + 12,01 + 3 × 16,00 = 45,98 + 12,01 + 48,00 = 105,99 г/моль
- Молярная масса Na2SiO3:
- Na: 22,99 г/моль (2 атома)
- Si: 28,09 г/моль
- O: 16,00 г/моль (3 атома)
- ММ Na2SiO3 = 2 × 22,99 + 28,09 + 3 × 16,00 = 45,98 + 28,09 + 48,00 = 122,07 г/моль
### Шаг 2: Расчет количества силиката натрия
Теперь, мы знаем, что 122,07 г Na2SiO3 образуются из 1 моль SiO2 и 1 моль Na2CO3.
Найдем количество моль Na2SiO3 в 61,6 г:
\[
\text{Количество моль Na2SiO3} = \frac{61,6 \text{ г}}{122,07 \text{ г/моль}} \approx 0,505 \text{ моль}
\]
### Шаг 3: Находим необходимые количества SiO2 и Na2CO3
По уравнению реакции видно, что на 1 моль Na2SiO3 требуется 1 моль SiO2 и 1 моль Na2CO3. Поэтому, для 0,505 моль Na2SiO3 нам понадобится:
- Моль SiO2:
\[
n(\text{SiO2}) = 0,505 \text{ моль}
\]
- Моль Na2CO3:
\[
n(\text{Na2CO3}) = 0,505 \text{ моль}
\]
Теперь найдем массу каждого вещества:
- Масса SiO2:
\[
m(\text{SiO2}) = n(\text{SiO2}) \times M(\text{SiO2}) = 0,505 \, \text{моль} \times 60,09 \, \text{г/моль} \approx 30,38 \, \text{г}
\]
- Масса Na2CO3:
\[
m(\text{Na2CO3}) = n(\text{Na2CO3}) \times M(\text{Na2CO3}) = 0,505 \, \text{моль} \times 105,99 \, \text{г/моль} \approx 53,43 \, \text{г}
\]
### Шаг 4: Ответ
Таким образом, для получения 61,6 г силиката натрия потребуется:
- **Примерно 30,38 г кварцевого песка (SiO2)**
- **Примерно 53,43 г карбоната натрия (Na2CO3)**
Если потребуется дополнительная помощь с пониманием теоретических аспектов, не стесняйтесь спрашивать!
