Давайте разберёмся с задачей по порядку и подробно, чтобы понять, как найти массу стекла, если в нём содержится 23,4 кг кальция.
Шаг 1. Анализ задачи
Нам даны:
- Молекулярная формула состава стекла, которая включает соединение оксидов калия и кальция, а также силициума.
- Масса кальция в стекле — 23,4 кг.
- Нужно определить общую массу стекла (в кг).
Молекулярная формула стекла — это: \( \text{K}_2 \text{O} \times 2 \), \( \text{CaO} \times 6 \), и также присутствует силициум — \( \text{SiO}_2 \), общее число молекул — 14.
Из текста можно понять, что формула после упоминания — это примерно:
\( 2 \text{K}_2 \text{O} + 6 \text{CaO} + 6 \text{SiO}_2 \). (Общее число — 14 молекул, видно, что это, вероятно, так).
Для удобства лучше записать в виде:
- Калий оксид (\( \text{K}_2 \text{O} \))
- Кальций оксид (\( \text{CaO} \))
- Оксид кремния (\( \text{SiO}_2 \))
Общий молекулярный состав:
\[ 2 \text{K}_2 \text{O} + 6 \text{CaO} + 6 \text{SiO}_2 \]
Общая масса этого состава — это переменная, которую надо найти.
Шаг 2. Расчёт молекулярных масс
Найдем молекулярные массы компонентов:
\( \text{K}_2 \text{O} \):
- K: 39 г/моль
- O: 16 г/моль
- \( 2 \times 39 + 16 = 78 + 16 = 94 \) г/моль
\( \text{CaO} \):
- Ca: 40 г/моль
- O: 16 г/моль
- \( 40 + 16 = 56 \) г/моль
\( \text{SiO}_2 \):
- Si: 28 г/моль
- O: 16 г/моль
- \( 28 + 2 \times 16 = 28 + 32 = 60 \) г/моль
Шаг 3. Рассчитаем массу каждого компонента в составе
Для \( 2 \text{K}_2 \text{O} \):
- \( 2 \times 94 = 188 \) г/моль
Для \( 6 \text{CaO} \):
- \( 6 \times 56 = 336 \) г/моль
Для \( 6 \text{SiO}_2 \):
- \( 6 \times 60 = 360 \) г/моль
Общая молекулярная масса составной части:
\[ 188 + 336 + 360 = 884 \text{ г/моль} \]
Общее число — 14 молекул — просто уточнение, что формула включает эти числа в соотношении.
Шаг 4. Определим содержимое кальция в молекуле
Кальций входит только в \( \text{CaO} \):
- Масса \( \text{Ca} \) равна 40 г/моль.
- В формуле 6 \( \text{CaO} \), значит масса кальция на одно «брутто»-соединение:
\[ 6 \times 40 = 240 \text{ г} \]
Общая масса этого состава — 884 г, \( 240 \text{ г} \) — масса кальция.
Проблема: поскольку в задаче говорится, что "в стекле содержится 23,4 кг кальция", нужно понять, сколько таких "частиц" этого вещества в общем стекле, чтобы найти его массу.
Шаг 5. Количество молекул кальция в стекле
Соотношение масс:
- Масса кальция в составе — \( 240 \) г на эталонную «часть» состава.
Общее количество кальция:
В нашем стекле: 23,4 кг = 23400 г.
Количество таких частей:
\[ \text{Количество} = \frac{23400}{240} = 97.5 \]
Это число говорит, сколько "стандартных" единиц состава по нашему расчету содержится в стекле.
Шаг 6. Итоговая масса всего стекла
Масса всего стекла:
\[ \text{Масса} = 97.5 \times \text{масса одного состава} \]
Масса одного состава — это 884 г (по молекулярным массам). Так как мы ищем массу стекла:
\[ 97.5 \times 884\, \text{г} \approx 86265\, \text{г} \]
Переводим в кг:
\[ 86265\, \text{г} / 1000 = 86.265\, \text{кг} \]
Это примерно 86 кг.
Ответ: время запишем целым числом — 86 кг
ИТОГ: Масса стекла — примерно 86 кг.
Если нужно — могу объяснить подробнее любой шаг!