Оксид кремния (IV) массой 30 грамм сплавили с 30 граммами гидроксида натрия. Определить массу силиката натрия, который может быть получен при этом.

Для решения задачи необходимо понять, какие химические реакции происходят между оксидом кремния (SiO₂) и гидроксидом натрия (NaOH).

1. Запишем уравнение реакции:
   Оксид кремния реагирует с гидроксидом натрия с образованием силиката натрия (Na₂SiO₃) и воды. Реакция выглядит следующим образом:

   $$SiO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2O$$

2. Найдем количество вещества (моли) исходных веществ:
   Масса оксида кремния (SiO₂) — 30 г.
   Молекулярная масса SiO₂ = 60 г/моль. Таким образом, количество вещества SiO₂ будет:

   $$n(SiO_2) = \frac{30 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль}$$

   Масса гидроксида натрия (NaOH) — 30 г.
   Молекулярная масса NaOH = 40 г/моль. Таким образом, количество вещества NaOH будет:

   $$n(NaOH) = \frac{30 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.75 \, \text{моль}$$

3. Определим, какой из реагентов является ограничивающим:
   Из уравнения реакции видно, что на 1 моль SiO₂ нужно 2 моль NaOH. Поскольку у нас есть 0.5 моль SiO₂, для реакции нужно 1 моль NaOH (0.5 моль × 2). У нас же есть 0.75 моль NaOH, этого достаточно для реакции с 0.5 моль SiO₂, следовательно, ограничивающим реагентом является SiO₂.

4. Рассчитаем массу силиката натрия (Na₂SiO₃):
   Согласно уравнению реакции, из 1 моль SiO₂ образуется 1 моль Na₂SiO₃. Поскольку у нас 0.5 моль SiO₂, то и Na₂SiO₃ образуется 0.5 моль.

   Молекулярная масса Na₂SiO₃ = 2 × 23 (Na) + 1 × 28.1 (Si) + 3 × 16 (O) = 46 + 28.1 + 48 = 122.1 г/моль.

   Масса силиката натрия, который образуется:

   $$m(Na_2SiO_3) = n(Na_2SiO_3) \times M(Na_2SiO_3) = 0.5 \, \text{моль} \times 122.1 \, \text{г/моль} = 61.05 \, \text{г}$$

Ответ: масса силиката натрия, который может быть получен, составляет 61.05 г.