дано:
- масса гидроксида натрия (NaOH) = 8,22 г.
- масса кварца (SiO2) = 6,52 г.
найти:
- массу силиката натрия (Na2SiO3), образующегося при реакции.
решение:
1. Сначала определим количество моль гидроксида натрия и кварца:
Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль.
Молярная масса SiO2 = 28 (Si) + 2 * 16 (O) = 32 + 28 = 60 г/моль.
Количество моль NaOH = масса NaOH / молярная масса NaOH
= 8,22 г / 40 г/моль ≈ 0,2055 моль.
Количество моль SiO2 = масса SiO2 / молярная масса SiO2
= 6,52 г / 60 г/моль ≈ 0,1087 моль.
2. Теперь запишем уравнение реакции между NaOH и SiO2 для получения силиката натрия:
2 NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.
Из уравнения видно, что на 2 моль NaOH требуется 1 моль SiO2.
3. Найдем стехиометрические соотношения:
- Для 0,2055 моль NaOH потребуется 0,10275 моль SiO2 (0,2055 / 2).
- У нас имеется 0,1087 моль SiO2, значит, SiO2 не является ограничивающим реагентом.
4. Ограничивающим реагентом является NaOH. На основании реакции, чтобы получить 1 моль Na2SiO3, нужно 2 моль NaOH и 1 моль SiO2.
5. Определим количество полученного Na2SiO3:
Если 2 моль NaOH дает 1 моль Na2SiO3, то 0,2055 моль NaOH даст:
n(Na2SiO3) = 0,2055 / 2 = 0,10275 моль.
6. Теперь найдем массу силиката натрия (Na2SiO3):
Молярная масса Na2SiO3 = 2 * 23 (Na) + 28 (Si) + 3 * 16 (O)
= 46 + 28 + 48 = 122 г/моль.
Масса Na2SiO3 = n(Na2SiO3) * молярная масса Na2SiO3
= 0,10275 моль * 122 г/моль ≈ 12,52 г.
ответ: Масса силиката натрия, образующегося при сплавлении, составляет примерно 12,52 г.