Question

Вычисли, какая масса карбида кремния образуется при взаимодействии кремния с 7,2 г графита. Ответ приведи в граммах с точностью до целых.

Answer 1

Ответ: образуется 24 грамм карбида кремния SiC

Объяснение: Si + C => SiC
Из 12 грамм углерода образуется 40 грамм карбида кремния, а из 7,2 грамм углерода образуется Х грамм карбида. Х=7,2*40/12=24 грамм карбида кремния.
Возможно вопрос с подвохом, т.к. на практике карбид кремния получают не из чистого кремния (как следует из условия задачи), а из оксида кремния (песка). Тогда уравнение реакции будет следующим:
SiO2 + 3C => SiC + 2CO
В таком случае из 3*12=36 грамм углерода образуется 40 грамм карбида кремния, а из 7,2 грамм углерода образуется Х грамм карбида. Х=7,2*40/36=8 грамм карбида кремния получилось.

Answer 2

Для решения этой задачи нужно знать химическую формулу карбида кремния и уравнение реакции его образования из кремния и графита. Карбид кремния имеет формулу SiC, а реакция протекает по схеме:

$$Si + C \rightarrow SiC$$

Для вычисления массы карбида кремния, нужно использовать закон сохранения массы, который гласит, что сумма масс веществ до реакции равна сумме масс веществ после реакции. Также нужно знать молярные массы кремния и карбида кремния, которые составляют 28,09 г/моль и 40,10 г/моль соответственно.

Предположим, что кремния достаточно для полного взаимодействия с графитом. Тогда, по закону сохранения массы, масса карбида кремния равна массе графита, участвующего в реакции. Однако, массы веществ не пропорциональны их количеству вещества, выраженному в молях. Поэтому, нужно перевести массу графита в моли, используя его молярную массу, которая равна 12,01 г/моль. Получим:

$$n(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{7,2}{12,01} \approx 0,6 \space моль$$

Затем, нужно найти количество вещества карбида кремния, используя коэффициенты в уравнении реакции. Поскольку коэффициенты равны единице, то количество вещества карбида кремния равно количеству вещества графита:

$$n(SiC) = n(C) = 0,6 \space моль$$

Наконец, нужно перевести количество вещества карбида кремния в массу, используя его молярную массу. Получим:

$$m(SiC) = n(SiC) \cdot M(SiC) = 0,6 \cdot 40,10 \approx 24,06 \space г$$

Округлив до целых, получим ответ: 24 г.