Какое количество магния нужно использовать в процессе получения 9,8 грамма кремния из оксида с учетом выхода реакции

Для решения этой задачи нам понадобится знание о химической реакции между магнием и оксидом кремния, а также умение работать с процентным выходом реакции.

Сначала давайте составим уравнение реакции между магнием (Mg) и оксидом кремния (SiO2):

\[Mg + SiO2 \rightarrow MgO + Si\]

Мы видим, что одна молекула магния реагирует с одной молекулой оксида кремния и образует одну молекулу оксида магния (MgO) и одну молекулу элементарного кремния (Si).

Теперь, давайте посчитаем количество магния, которое нам понадобится для получения 9,8 грамма кремния с учетом выхода реакции.

Для начала, определим молярную массу кремния и магния. Молярная масса кремния (Si) равна приблизительно 28 г/моль, а молярная масса магния (Mg) равна приблизительно 24 г/моль.

Затем, рассмотрим уравнение реакции. Видно, что каждая молекула магния продуцирует одну молекулу кремния. Таким образом, количество молекул магния должно быть равно количеству молекул кремния в реакции.

Теперь, поскольку у нас есть масса кремния (9,8 г), мы можем перевести ее в количество молей, используя молярную массу кремния:

\[\text{Количество молов кремния} = \frac{\text{Масса кремния}}{\text{Молярная масса кремния}}\]

\[\text{Количество молов кремния} = \frac{9,8 \, \text{г}}{28 \, \text{г/моль}}\]

Вычислив это, получим:

\[\text{Количество молов кремния} \approx 0,35 \, \text{моль}\]

Теперь, поскольку выход реакции составляет 84%, нам нужно учесть это при расчете количества магния. Выход реакции указывает, что только 84% реагента превратится в продукты реакции.

Таким образом, количество молекул магния должно быть равно количеству молекул кремния, разделенному на выход реакции:

\[\text{Количество молов магния} = \frac{\text{Количество молов кремния}}{\text{Выход реакции}}\]

\[\text{Количество молов магния} = \frac{0,35 \, \text{моль}}{0,84}\]

Вычислив это, получим:

\[\text{Количество молов магния} \approx 0,42 \, \text{моль}\]

Затем, чтобы вычислить массу магния, мы используем количество молей магния и его молярную массу:

\[\text{Масса магния} = \text{Количество молов магния} \times \text{Молярная масса магния}\]

\[\text{Масса магния} = 0,42 \, \text{моль} \times 24 \, \text{г/моль}\]

Вычислив это, получим:

\[\text{Масса магния} \approx 10,1 \, \text{г}\]

Таким образом, для получения 9,8 грамма кремния с учетом выхода реакции в 84%, нам потребуется примерно 10,1 грамма магния.