Сколько силиката алюминия образуется при полном взаимодействии 10,2 г оксида алюминия и 5,8 г оксида кремния? Масса

Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения массы и уравнение реакции. Давайте начнем с записи уравнения реакции между оксидом алюминия (Al2O3) и оксидом кремния (SiO2):

\[Al2O3 + 3SiO2 \rightarrow 2Al2Si2O7\]

Из уравнения видно, что при полном взаимодействии 1 моль оксида алюминия и 3 моли оксида кремния, образуется 2 моля силиката алюминия.

Теперь давайте рассмотрим расчет для указанных масс:

Прежде всего, определим количество вещества (в молях) для каждого из исходных веществ. Для этого воспользуемся молярной массой:

Молярная масса оксида алюминия (Al2O3) равна 101.96 г/моль.
Молярная масса оксида кремния (SiO2) равна 60.08 г/моль.

Массаоксида алюминия, данная в задаче, равна 10.2 г. Тогда количество вещества оксида алюминия (n1) можно рассчитать следующим образом:

\[n1 = \frac{m1}{M1}\]

где m1 - масса оксида алюминия, M1 - молярная масса оксида алюминия.

Подставим значения и вычислим:

\[n1 = \frac{10.2}{101.96} \approx 0.1 \, моль\]

Аналогично, рассчитаем количество вещества оксида кремния (n2):

\[n2 = \frac{m2}{M2}\]

где m2 - масса оксида кремния, M2 - молярная масса оксида кремния.

Подставим значения и вычислим:

\[n2 = \frac{5.8}{60.08} \approx 0.09636093367 \, моль\]

Далее, для определения количества силиката алюминия, образующегося при полном взаимодействии, используем соотношение коэффициентов в уравнении реакции:

1 моль оксида алюминия участвует в реакции с 3 молями оксида кремния, образуя 2 моля силиката алюминия.

Таким образом, количество силиката алюминия (n3) будет равно:

\[n3 = \frac{2}{3} \cdot \min(n1, n2)\]

где min(n1, n2) - наименьшее значение между n1 и n2.

Подставим значения и вычислим:

\[n3 = \frac{2}{3} \cdot \min(0.1, 0.09636093367) \approx 0.06424062245 \, моль\]

Наконец, найдем массу силиката алюминия (m3), используя следующую формулу:

\[m3 = n3 \cdot M3\]

где M3 - молярная масса силиката алюминия.

Молярная масса силиката алюминия равна 278.34 г/моль. Подставим значения и вычислим:

\[m3 = 0.06424062245 \cdot 278.34 \approx 17.8532569 \, г\]

Итак, масса силиката алюминия, образующегося при полном взаимодействии 10.2 г оксида алюминия и 5.8 г оксида кремния, составляет около 17.853 г. Ответ: б) 17,853 г.