Помогите пожалуйста! Очень надо, не понимаю задачи по химии.

У нас есть смесь кремния и угля, весом 5 г, которую обработали концентрированным раствором щелочи. В результате этого процесса выделился водород объемом 1.8 л. Как можно вычислить массовую долю угля в этой смеси?

Химия 9 класс Темы: "Химические реакции и расчеты задача по химии массовая доля угля смесь кремния и угля выделение водорода расчет массовой доли химические реакции концентрированный раствор щелочи Новый

Давайте разберем задачу по шагам, чтобы понять, как вычислить массовую долю угля в смеси кремния и угля.

Шаг 1: Определим реакцию

При обработке смеси кремния и угля концентрированным раствором щелочи происходит реакция, в результате которой выделяется водород. Основная реакция, которая нас интересует, выглядит следующим образом:

• Кремний (Si) реагирует с водой (H2O) и щелочью (например, NaOH) с образованием силикатов и водорода:
• Si + 2 NaOH + 2 H2O → Na2SiO3 + 2 H2↑

Таким образом, водород, который выделяется в результате реакции, образуется только от кремния.

Шаг 2: Рассчитаем количество выделившегося водорода

Теперь нам нужно рассчитать, сколько молей водорода выделилось. Для этого используем закон Бойля-Мариотта и идеальный газ:

• При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 л.
• Объем выделившегося водорода составляет 1.8 л.

Теперь найдем количество молей водорода:

• Количество молей водорода = Объем водорода / Объем 1 моля газа = 1.8 л / 22.4 л/моль ≈ 0.0804 моль.

Шаг 3: Найдем количество кремния

Согласно уравнению реакции, 1 моль кремния дает 2 моля водорода. Следовательно, количество кремния, которое среагировало, можно найти по следующей формуле:

• Количество кремния = Количество водорода / 2 = 0.0804 моль / 2 ≈ 0.0402 моль.

Шаг 4: Рассчитаем массу кремния

Теперь мы можем найти массу кремния, используя его молярную массу. Молярная масса кремния (Si) составляет примерно 28 г/моль:

• Масса кремния = Количество кремния * Молярная масса кремния = 0.0402 моль * 28 г/моль ≈ 1.126 г.

Шаг 5: Найдем массу угля

Теперь, зная массу смеси (5 г) и массу кремния, мы можем найти массу угля:

• Масса угля = Масса смеси - Масса кремния = 5 г - 1.126 г ≈ 3.874 г.

Шаг 6: Рассчитаем массовую долю угля

Массовая доля угля в смеси рассчитывается по формуле:

• Массовая доля угля = (Масса угля / Масса смеси) * 100%.

Подставим наши значения:

• Массовая доля угля = (3.874 г / 5 г) * 100% ≈ 77.48%.

Ответ: Массовая доля угля в смеси составляет примерно 77.48%.