Le silicium est le deuxième élément le plus abondant dans la croûte terrestre, représentant 25,7 % en poids. On le trouve principalement dans les minéraux silicatés et le sable, ce dernier étant en grande partie composé de dioxyde de silicium (SiO₂), communément appelé silice. Déterminer le pourcentage pondéral de silicium dans la silice est utile pour les géologues, les scientifiques des matériaux et toute personne travaillant avec des matériaux à base de silice.
Localisez les masses atomiques de silicium (Si) et d'oxygène (O) dans un tableau périodique fiable. Les valeurs typiques sont :
•Silicium (Si) :28,0855u
•Oxygène (O) :15,9994u
La formule de la silice, SiO₂, indique un atome de silicium lié à deux atomes d'oxygène. La masse moléculaire est donc :
28,0855(uSi)+2×15,9994(uO)=60,0843u
Divisez la masse atomique du silicium par la masse moléculaire de la silice, puis multipliez par 100 pour l'exprimer en pourcentage :
(28,0855/60,0843)×100≈46,69 %
Ainsi, la silice contient environ 46,69 % de silicium en poids.
Utilisez la même procédure pour déterminer la teneur en silicium dans la silice hydratée, telle que l'acide silicique (SiO₂·2H₂O). Incluez la masse d'eau (18u par molécule) dans le calcul :
(28,0855/[28,0855+2×15,9994+2×18])×100≈29,2 %
Pour plus de détails sur les masses atomiques et les propriétés des éléments, consultez une ressource réputée du tableau périodique.
