Чтобы рассчитать объем кислорода, прореагировавшего с фосфором при образовании оксида фосфора (V) (P2O5), нам понадобится знать уравнение реакции, а также молярные массы реагентов и продукта.
Дано:
- Масса оксида фосфора (V), P2O5 = 35,5 г
Необходимо найти:
- Объем кислорода, прореагировавшего с фосфором.
Решение:
Записываем химическое уравнение реакции: \[ 4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5 \] Это уравнение показывает, что 4 молекулы фосфора реагируют с 5 молекулами кислорода для образования 2 молекул P2O5.
Выясняем молярную массу P2O5:
- Молярная масса фосфора (P) = 31 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль
- Молярная масса P2O5 = 2(31) + 5(16) = 62 + 80 = 142 г/моль
Находим количество вещества P2O5: \[ n(P_2O_5) = \frac{m(P_2O_5)}{M(P_2O_5)} = \frac{35,5 \, \text{г}}{142 \, \text{г/моль}} \approx 0,250 \, \text{моль} \]
Находим количество вещества кислорода, прореагировавшего с фосфором: Из уравнения реакции видно, что на 2 моль P2O5 необходимо 5 моль O2. \[ n(O_2) = n(P_2O_5) \cdot \frac{5}{2} = 0,250 \cdot \frac{5}{2} = 0,625 \, \text{моль} \]
Теперь находим объем O2 при нормальных условиях (н.у.): При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. \[ V(O_2) = n(O_2) \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 0,625 \cdot 22,4 \approx 14,0 \, \text{л} \]
Ответ: Объем кислорода, прореагировавшего с фосфором, составляет примерно 14,0 литров.