Какое количество магния по массе нужно использовать для синтеза 9,8 грамма кремния из оксида, учитывая, что выход

Тема: Массовая конверсия в химии

Инструкция:
Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знать молярные массы магния (Mg), кремния (Si) и оксида (SiO2). Также нам потребуются знания о проценте выхода реакции.

Первым шагом найдем количество магния, необходимое для синтеза 100% кремния. Для этого воспользуемся химическим уравнением реакции и соотношением между исходными и продуктами реакции.

Уравнение реакции: SiO2 + 2Mg -> Si + 2MgO

Молярная масса SiO2 = 60 г/моль
Молярная масса Si = 28 г/моль
Молярная масса Mg = 24 г/моль

Следующим шагом найдем количество магния, необходимое для синтеза 9,8 г кремния при 84% выходе реакции.

Сначала найдем массу кремния, которая была бы получена при 100% выходе реакции:

Масса кремния при 100% выходе = (масса кремния при 84% выходе) / (процент выхода реакции)

Масса кремния при 100% выходе = 9,8 г / 0,84 = 11,67 г

Затем рассчитаем количество магния, необходимое для синтеза 11,67 г кремния при 100% выходе:

Масса Mg = (масса кремния * молярная масса Mg) / молярная масса Si

Масса Mg = (11,67 г * 24 г/моль) / 28 г/моль = 9,97 г

Таким образом, для синтеза 9,8 г кремния при 84% выходе реакции, необходимо использовать приблизительно 9,97 г магния.

Дополнительный материал:
Задача: Какое количество магния по массе нужно использовать для синтеза 9,8 г кремния из оксида, учитывая, что выход реакции составляет 84%?

Совет:
При решении задач по массовой конверсии в химии, всегда важно быть внимательным к молярным массам реагентов и продуктов, а также учитывать процент выхода реакции. Проверяйте свои расчеты и единицы измерения, чтобы избежать ошибок.

Упражнение:
Какое количество алюминия (Al) по массе необходимо использовать для синтеза 25 г кислорода (O2) из оксида алюминия (Al2O3), учитывая, что выход реакции составляет 75%? (Молярная масса Al = 27 г/моль, Молярная масса O2 = 32 г/моль, Молярная масса Al2O3 = 102 г/моль)

Предмет вопроса: Массовая доля вещества в химической реакции

Пояснение: Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать понятие массовой доли вещества, которая представляет собой отношение массы определенного вещества к общей массе смеси или соединения.

Расчет массы магния, необходимой для синтеза 9,8 грамма кремния, можно выполнить следующим образом:

1. Рассчитайте массу оксида кремния (SiO2) с помощью молекулярной массы:
- Массовая доля кремния в оксиде составляет 28,08 г/моль (масса кремния) / 60,08 г/моль (масса оксида кремния)
- Массовая доля кислорода в оксиде составляет 32,00 г/моль (масса кислорода) / 60,08 г/моль (масса оксида кремния)
- Массовая доля кремния равна 0,4671, а массовая доля кислорода равна 0,5329.
- Масса оксида кремния: 9,8 г * (1 / 0,4671) = 20,98 г (округлено до сотых)

2. Рассчитайте массу магния, используя для этого уравнение реакции и стехиометрию:
- Уравнение реакции: SiO2 + 2Mg -> Si + 2MgO
- В стехиометрическом соотношении с одной молекулой SiO2 соответствуют две молекулы Mg или соотношение 1:2.
- Масса магния: 20,98 г * (2 / 1) = 41,96 г (округлено до сотых)

Таким образом, для синтеза 9,8 г кремния из оксида, с учетом выхода реакции в 84%, необходимо использовать примерно 41,96 г магния.

Совет: Для решения подобных задач в химии полезно освоить понятие массовой доли вещества и стехиометрию, чтобы правильно применять соотношения между веществами и рассчитывать массы. Ознакомление с уравнениями реакций и изучение принципа сохранения массы также будет полезно.

Задание для закрепления: Какое количество водорода по массе необходимо использовать для полного превращения 15 г кислорода в воду (H2O) с учетом выхода реакции в 90%? (Уравнение реакции: 2H2 + O2 -> 2H2O)