Задачи

Согласуются ли эти данные по составу SiO2 с законом постоянства состава?

6 г оксида кремния (IV) получено нагреванием 2,8 г кремния в токе кислорода. При сгорании силана (водородного соединения кремния) образовалось 60 г оксида кремния (IV) и 36 г воды. При этом было израсходовано 64 г кислорода. Согласуются ли эти данные по составу SiO2 с законом постоянства состава?

Решение.

По закону постоянства состава каждое данное сложное вещество состоит из одних и тех же химических элементов, соединенных между собой в определенном количественном соотношении. Следовательно, отношение количества кремния и кислорода, который входят в состав оксида кремния в обоих случаях должно быть одно и то же.

Если в первом случае получилось 6 г оксида кремния, то в его состав вошли 2,8 г кремния (по условию) и кислород, массу которого можно найти как разность:

m (O) = m (оксида кремния) – m (Si); m (O) = 6 – 2,8 = 3,2 (г).

Отношение масс элементов в этом оксиде равно:

m (Si) : m (O) = 2,8 : 3,2 = 7 : 8.

Во втором случае образовалось 36 г воды. Так как молярная масса воды равна 18 г/моль, то количество образовавшейся воды составило:

ν (H2O) = m (H2O) / M (H2O); ν (H2O) = 36 / 18 = 2 (моль).

Вычислим массу кислорода в этом количестве воды.

ν (H2O) = ν (O) = 2 моль.

m (О) = ν (О)·M (О); M (О) = 16 г/моль. m (О) = 2·16 = 32 (г).

Так как всего израсходовано 64 г кислорода, то в состав оксида кремния вошло:

m (O) = 64 – 32 = 32 (г).

Поскольку масса оксида кремния равна 60 г, то кремния в нем содержится:

m (Si) = m (оксида кремния) – m (O); m (Si) = 60 – 32 = 28 (г).

Отношение масс кислорода и кремния в этом оксиде равно:

m (Si) : m (O) = 28 : 32 = 7 : 8.

Таким образом, отношение кремния и кислорода в обоих случаях одинаково, т. е. закон постоянства состава выполняется.

Пермь Питер Пятигорск