Silic là nguyên tố phổ biến thứ 2 trong vỏ trái đất, chỉ sau oxi. trong vỏ trái …
Chúng ta cùng đi vào phân tích bài toán nhé. Đề bài cho biết Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong vỏ trái đất, chỉ sau oxi. Quan trọng hơn, đề bài cung cấp tỉ lệ khối lượng oxi và silic trong vỏ trái đất là 0,47 : 0,295. Yêu cầu của bài toán là tính xem số nguyên tử oxi gấp bao nhiêu lần số nguyên tử silic.
Để giải bài tập này, chúng ta sẽ thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Tóm tắt đề bài và xác định yêu cầu.
Đề bài cho:
Tỉ lệ khối lượng oxi : silic = 0,47 : 0,295
Yêu cầu: Số nguyên tử oxi gấp bao nhiêu lần số nguyên tử silic.
Bước 2: Tìm hiểu mối liên hệ giữa khối lượng, số mol và số nguyên tử.
Chúng ta đã học về mối quan hệ này trong chương trình Hóa học.
Số nguyên tử của một nguyên tố = Số mol nguyên tử đó * Số Avogadro (N_A)
Số mol nguyên tử = Khối lượng nguyên tử / Nguyên tử khối
Do đó, để so sánh số nguyên tử oxi và silic, chúng ta cần biết tỉ lệ số mol của chúng. Mà tỉ lệ số mol lại phụ thuộc vào khối lượng và nguyên tử khối của từng nguyên tố.
Bước 3: Xác định nguyên tử khối của Oxi và Silic.
Đây là thông tin chúng ta cần tra cứu trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Nguyên tử khối của Oxi (O) là: 16 (g/mol)
Nguyên tử khối của Silic (Si) là: 28 (g/mol)
Bước 4: Tính tỉ lệ số mol nguyên tử Oxi và Silic.
Đề bài cho tỉ lệ khối lượng oxi và silic là 0,47 : 0,295. Điều này có nghĩa là nếu lấy một lượng vỏ trái đất có khối lượng tương ứng với tỉ lệ này, thì khối lượng oxi là 0,47 phần và khối lượng silic là 0,295 phần. Chúng ta có thể coi đây là khối lượng tương đối của oxi và silic trong một mẫu vỏ trái đất bất kỳ.
Gọi khối lượng tương đối của Oxi là m_O = 0,47 (đơn vị khối lượng tùy ý, ví dụ gam)
Gọi khối lượng tương đối của Silic là m_Si = 0,295 (đơn vị khối lượng tùy ý, ví dụ gam)
Số mol nguyên tử Oxi (n_O) được tính bằng công thức:
n_O = m_O / Nguyên tử khối của O = 0,47 / 16
Số mol nguyên tử Silic (n_Si) được tính bằng công thức:
n_Si = m_Si / Nguyên tử khối của Si = 0,295 / 28
Bây giờ, chúng ta sẽ tính toán giá trị của n_O và n_Si:
n_O = 0,47 / 16 ≈ 0,029375 (mol)
n_Si = 0,295 / 28 ≈ 0,010536 (mol)
Bước 5: So sánh số nguyên tử Oxi và Silic.
Số nguyên tử Oxi = n_O * N_A
Số nguyên tử Silic = n_Si * N_A
Để tìm xem số nguyên tử oxi gấp bao nhiêu lần số nguyên tử silic, chúng ta sẽ lập tỉ lệ:
(Số nguyên tử Oxi) / (Số nguyên tử Silic) = (n_O N_A) / (n_Si N_A)
= n_O / n_Si
Thay giá trị của n_O và n_Si vào:
Tỉ lệ = 0,029375 / 0,010536 ≈ 2,7878
Chúng ta có thể làm tròn kết quả này. Tuy nhiên, để chính xác hơn, chúng ta có thể tính tỉ lệ trực tiếp từ biểu thức ban đầu:
Tỉ lệ = (0,47 / 16) / (0,295 / 28)
Tỉ lệ = (0,47 / 16) * (28 / 0,295)
Tỉ lệ = (0,47 28) / (16 0,295)
Tỉ lệ = 13,16 / 4,72
Tỉ lệ ≈ 2,788
Vậy, số nguyên tử oxi gấp khoảng 2,788 lần số nguyên tử silic.
Kết luận:
Trong vỏ trái đất, số nguyên tử oxi gấp khoảng 2,788 lần số nguyên tử silic.
Các em thấy đó, bài toán này giúp chúng ta liên hệ được giữa khối lượng và số lượng nguyên tử, thông qua nguyên tử khối. Đây là một kiến thức rất quan trọng trong Hóa học. Các em hãy ôn tập kỹ các công thức và cách áp dụng nhé! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô. Chúc các em học tốt!
Giải thích các bước giải+Đáp án:
Cách làm như sau:
Lấy 10g hỗn hợp oxi và Silic để làm ta có:
\(m_{O_2}\) ≈ \(6,15(g)_{}\)
\(m_{Si}\) ≈ \(3,85(g)_{}\)
Vậy:
\(\left[ \begin{array}{l}{n_{O_2} ≈ 0,2(mol)_{} }\\{n_{Si} ≈ 0,275(mol)_{} }\end{array} \right.\)
⇒ \(\left[ \begin{array}{l}A_{O_2} = 1,2.10^{23} \\A_{Si} = 1,65 .10^{23} \end{array} \right.\)
⇒ \(\frac{A_{O_2}}{A_{Si} }\) = \(\frac{1,2 . 10^{23}}{1,65 .10^{23}}\) = \(\frac{8}{11}\)
Vậy số nguyên tử oxi gấp \(\frac{8}{11}\) lần số nguyên tử silic
Lấy 100g \(h^{2}\) oxi và Silic
=> \(m_{O_{2} }\) ≈ 61,5g
\(m_{Si}\) ≈ 38,5g
=> \(\left \{ {{nO2≈2 mol} \atop {nSi=2,75 mol}} \right.\)
=> \(\left \{ {{A_{O2}=1,2.10^{24}} \atop {A_{Si}=1,65.10^{24}}} \right.\)
=> \(\frac{A_{O2} }{A_{Si} }\) = \(\frac{1,2.10^{24}}{1,65.10^{24}}\) = \(\frac{8}{11}\)