Question

При термическом разложении 160г кремниевой кислоты образовалось 102г оксида кремния(IV). Определите массовую долю выхода оксида кремния(IV) от теоретически возможного

Answer 1

Ответ:

Массовая доля выхода оксида кремния (IV) равна = 82,92%

Объяснение:

Дано:

m(H2SiO3) = 160 г.
m(SiO2) = 102 г.

Найти:

w(вых.) - ?

Решение:

Составим УХР по условию задачи:

• H2SiO3 =(t)=> H2O + SiO2

Найдем количество вещества кремниевой кислоты по формуле:
n(в-ва) = m(в-ва) / M(в-ва)

• n(H2SiO3) = 160 г. /  78 г/моль = 2,05 моль
  M(H2SiO3) = 78 г/моль

Составим пропорцию по УХР для нахождения количества вещества оксида кремния (IV):

• n(H2SiO3) = n(SiO2) = 2,05 моль

Найдем теоретическую массу выделившегося оксида кремния (IV) по формуле:
m(в-ва) = n(в-ва) * M(в-ва)

• m(SiO2) = 2,05 моль *  60 г/моль = 123 г.
  M(SiO2) = 60 г/моль

Найдем массовую долю выхода по формуле:
w(вых.) = m(практ.) / m(теор.)

• w(вых.) = 102 г. / 123 г. = 0,8292 = 82,92%

Ответ:   82,82%

Answer 2

Для определения массовой доли выхода оксида кремния(IV) от теоретически возможного, сначала найдем молекулярные массы кремниевой кислоты (Si(OH)₄) и оксида кремния(IV) (SiO₂), а затем используем их для вычисления теоретического массового выхода оксида кремния(IV) на основе массы кремниевой кислоты.

1. Молекулярная масса кремниевой кислоты (Si(OH)₄):

   • Молекулярная масса атома кремния (Si) = 28.09 г/моль
   • Молекулярная масса атома водорода (H) = 1.01 г/моль
   • Молекулярная масса кислорода (O) = 16.00 г/моль

   Молекулярная масса Si(OH)₄ = (1 * Масcа Si) + (4 * Масса H) + (4 * Масса O) Молекулярная масса Si(OH)₄ = (1 * 28.09 г/моль) + (4 * 1.01 г/моль) + (4 * 16.00 г/моль) Молекулярная масса Si(OH)₄ = 28.09 + 4.04 + 64.00 = 96.13 г/моль

2. Теоретически возможная масса оксида кремния(IV) (SiO₂) при полном разложении 160 г кремниевой кислоты: Теоретически возможная масса SiO₂ = (Масса Si(OH)₄) - (2 * Масса H2O)

   Поскольку водород (H₂O) будет выделяться при разложении, мы должны учесть его массу.

   Масса H2O = (4 * Масса H) + (2 * Масса O) = (4 * 1.01 г/моль) + (2 * 16.00 г/моль) = 4.04 + 32.00 = 36.04 г/моль

   Теоретически возможная масса SiO₂ = 160 г - (2 * Масса H2O) = 160 г - (2 * 36.04 г/моль) = 160 г - 72.08 г = 87.92 г

3. Теперь, чтобы найти массовую долю выхода оксида кремния(IV) от теоретически возможного, используем следующую формулу:

   Массовая доля (%) = (Фактическая масса SiO₂ / Теоретическая масса SiO₂) * 100%

   Массовая доля (%) = (102 г / 87.92 г) * 100% ≈ 116.00%

Итак, массовая доля выхода оксида кремния(IV) составляет примерно 116%, что означает, что фактический выход больше теоретически возможного. Это может быть связано с разными факторами, такими как примеси или несовершенства в реакции.