Witaj :)
Naszym zadaniem jest wyprowadzenie wzoru sumarycznego szkła wodnego, znając stosunek masowy pierwiastków w tym związku.
Z treści zadania wiemy, że szkło wodne składa się z trzech pierwiastków:
Wzór naszego związku będzie następujący:
[tex]\Huge \boxed{Na_xSi_yO_z}[/tex]
Wiemy również, że ich stosunek masowy wynosi:
[tex]mNa:mSi:mO=23:14:24[/tex]
Ponieważ jest to stosunek masowy, więc jednostką będzie gram, możemy zatem zapisać, że:
[tex]mNa=23g\\mSi=14g\\mO=24g[/tex]
Zapiszmy również masy molowe tych pierwiastków:
[tex]M_{Na}=23g/mol\\M_{Si}=29g/mol\\M_O=16g/mol[/tex]
Możemy obliczyć liczbę moli poszczególnych pierwiastków w tym związku, korzystając ze wzoru na liczbę moli. Liczba moli będzie stosunkiem masy danego pierwiastka do jego masy molowej. Zatem:
[tex]n_{Na}=\frac{mNa}{M_{Na}}=\frac{23g}{23g/mol}=1mol\\ \\ n_{Si}=\frac{mSi}{M_{Si}}=\frac{14g}{29g/mol}\approx 0,5mol\\ \\ n_O=\frac{mO}{M_O}=\frac{24g}{16g/mol}=1,5mol[/tex]
Wobec powyższego:
[tex]n_{Na}:n_{Si}:n_O=1:0,5:1,5[/tex]
Ponieważ liczby moli muszą być najmniejszymi możliwymi liczbami całkowitymi, mnożymy stosunek przez 2 i otrzymujemy:
[tex]n_{Na}:n_{Si}:n_O=2:1:3=x:y:z[/tex]
Na podstawie obliczeń wiemy, że w skład szkła wodnego wchodzą dwa atomy sodu, jeden atom krzemu, oraz trzy atomy tlenu, więc wzór związku wygląda następująco:
[tex]\Huge \boxed{Na_2SiO_3\implies Metakrzemian\ sodu}[/tex]