Горизонты химииБанк олимпиадШкольный этап · 8 класс
Задание № 12.1
2021/22 · группа 3 · страница 33
Условие
Общее условие:
В повседневной жизни нас окружают множество предметов, состоящих из волокон. Наша
одежда, обувь, все ткани, стебли растений и стволы деревьев все это и многое другое
построено из органических нитей. Но встречаются волокна не только в органической, но и в
неорганической химии. Так, волокнистые структуры образуют один из минералов
асбеста, который служит сырьем для изготовления жаропрочных тканей.
Этот минерал представляет собой водный силикат магния, и его химическая формула может
быть представлен в виде комбинации оксидов:
𝑥𝑀𝑔𝑂 ∙ 𝑦𝑆𝑖𝑂2 ∙ 𝑧𝐻2 𝑂
где x, y, z – наименьшие натуральные числа. Массовые доли магния, кремния и кислорода
равны 26,1%, 20,3% и 52,2% соответственно.
Определите химическую формулу описанного минерала. В ответ запишите числа x, y, z.
Условие:
x=…
Условие:
y=…
Условие:
z=…
Самопроверка
Ответы и оценивание
Правильный ответ: 3
Точное совпадение ответа — 2 баллa
Правильный ответ: 2
Точное совпадение ответа — 2 баллa
Правильный ответ: 2
Точное совпадение ответа — 2 баллa
Решение и пояснение
Решение.
Используя массовые доли, можно составить систему трех уравнений для трех неизвестных и
решить её, но можно поступить проще. Судя по массовым долям, в минерале кремния меньше
магния, поэтому примем y = 1. Тогда в одной формульной единице минерала — один атом
кремния массой 28 а. е. м.
Составим пропорцию:
m(Si) = 28 а. е. м — 20,3%
M(минерала) — 100%
M (минерала) = 28 × 100% / 20,3% = 138 а. е. м. — масса одной формульной единицы.
Найдем массу магния в ней: m(Mg) = 138 × 26,1% / 100% = 36 а. е. м., что соответствует
1,5 атомам магния.
То есть y не менее двух, тогда x = 3, и M(минерала) = 276.
Найдем массу кислорода в одной формальной единицы: m(О) = 276 × 52,2% / 100% = 144 а.е.м.,
что соответствует 9 атомам кислорода.
То есть x + 2y + z = 9, откуда находим, что z = 2.
Формула хризотила — 3MgO × 2SiO2 × 2H2O.