Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Физико-химические свойства литосферы




 

Пример 1.Определите содержание кислорода и кремния в %(мас.) в нефелине – K[AlSiO4].

Решение.Массовое содержание элемента в минерале (Wэ), %(мас.) можно определить из уравнения:

Wэ = (mэ / Mнеф) ∙ 100,

где mэ – масса элемента в молекуле; Mнеф – молекулярная масса нефелина.

Значение Mнеф определяется суммой атомных масс элементов, входящих в состав данной молекулы с учетом стехиометрических коэффициентов.

Mнеф = 1∙ АК + 1∙АAl + 1∙ ASi + 4AO = 39 + 27 + 28 + 4∙16 = 158.

Следовательно содержание кислорода и кремния в %(мас.) будет равно:

WО = (mO / Mнеф) ∙ 100% = (64/158) ∙ 100% = 40 %(мас.).

WSi = (mэ / Mнеф) ∙ 100% = (28/ 158) ∙ 100% = 18 %(мас.).

Ответ:содержание кислорода и кремния в нефелине составляет 40 и 18 % (мас.) соответственно.

 

Пример 2.Используя данные табл. 1, рассчитайте молярное соотношение атомов кислорода и кремния в земной коре.

Решение.Массовое кларки кислорода и кремния в земной коре равны 47 и 29,5 %(мас.) соответственно. Атомные массы кислорода и кремния равны 16 и 28 соответственно. Количество молей атомов кислорода и кремния в 100 г земной коры определяется из следующего выражения: n = m/ A,

где n – количество молей; m – масса элемента в 100 г земной коры, г; А – молекулярная масса атомов кислорода или кремния, г / моль.

Следовательно, количество молей кислорода nO и кремния n Si будет равно:

nО = mO / AO = 47,0 / 16 = 2,9 (моль).

nSi = mSi / AO = 29,1 / 28 = 1,1 (моль).

Тогда мольное соотношение атомов кислорода и кремния в земной коре равно:

nO / nSi = 2,9 / 1,1 = 2,6

Ответ:мольное соотношение атомов кислорода и кремния в земной коре равно 2,6.

 

Пример 3. Объём заполненных при стандартных условиях воздухом пор в почве равен 0,32см3/ см3почвы. Содержание О2 в почвенном воздухе составляет 18% (об.). Рассчитайте объём О2 в м33 почвы. Найдите массу О2 в г/м3 почвы, если температура почвы 170С.

Решение.Примем что объём воздуха в почве равен объёму пор в почве. Тогда объём О2 в почве (V(O2)) можно определить из следующего соотношения :

V(O2) = V(воздуха) ∙ (W(O2)/100) ∙K = 0,32 ∙0,18 = 0,058 (м33),

где К – коэффициент, учитывающий переход от одной размерности к другой

(1 см3 = 10-6 м3), в данной задаче равный единице.

Далее необходимо учесть, что объём пор в почве и давление воздуха остаются постоянными. Из уравнения Менделеева – Клайперона PV = (m / M)RTи постоянства давления и объёма, следует, что

m1(O2)T1 = m2(O2)T2,

где Т1и Т2 – абсолютные температуры; m1(O2) и m2(O2) – массы кислорода при температурах Т1и Т2. В стандартных условиях (Т1 = 273 К) определим массу кислорода из следующего соотношения:



1 моль О2 занимает объём 22,4 л О2, а весит 32 г.

0,058 м3/ м3 содержат m2 (г) (O2).

Тогда: m2 (O2) = (0,058∙32∙273) / (22,4 ∙290) = 78∙10-3 (кг О2 / м2) = 78 (г O2 /.м3)

Ответ:объём кислорода, содержащегося в 1м3 почвы, составляет 0,058 м3, масса – 78 г.

 

Пример 4. Карбонатная почва имеет следующий гранулометрический состав: 42% песка, 28% пыли и 20% глины. Содержание СаСО3 в почве составляет: 5% в песке, 10% в пыли и 20% в глине. Рассчитайте гранулометрический состав почвы (%): а) в её начальном состоянии; б) после удаления карбонатов реакцией с кислотой.

Решение.Определим массу карбоната кальция в каждой гранулометрической части почвы. Согласно условию задачи, в 100 г почвы содержится 42 г песка, 38 г пыли и 20 г глины. Тогда содержание карбоната кальция в песке 42∙0,05 = 2,1 г, в пыли 38∙0,10

3,8 г, в глине 20∙0,20 = 4 г, а массы чистых песка, пыли и глины после обработки кислотой 42 – 2,1 = 39,9 г песка; 38 – 3,8 = 34,2 пыли; 20 – 4 = 16 г глины.

Процентное содержание песка, пыли и глины в исходной почве (Wi ) определяется соотношением:

Wi = (mi / 100) ∙100 % = mi(%),

где mi – масса соответствующих компонентов почвы.

Тогда процентное содержание песка, пыли и глины в исходной почве составит:

Wпеска= 39,9%; Wпыли = 34,2%; Wглины = 16%.

Процентное содержание компонентов в почве после удаления из нее карбонатов (Wi1) можно определить учитывая изменение массы навески почвы:



Δm = Σ Δmi = 2,1 + 3,8 + 4 = 9,9 (г);

Wi1 = {mi / (100 – Δm)} ∙100 = {mi / (100 – 9,9)} ∙100 = {mi / 90,1}∙100;

W1песка = 44%; W1пыли = 38%; W1глины = 18%;

Ответ: a) 39,9%, 34%, 16%; б) 44%, 38, 18%.


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2018 год. (0.051 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал