Для расчета массы кислорода, необходимой для сгорания фосфора, используем химическое уравнение реакции горения фосфора. Фосфор может сгорать в кислороде, образуя фосфор(V) оксид, и реакция выглядит следующим образом:
\( 4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5 \)
Здесь видно, что 4 моль фосфора реагируют с 5 молями кислорода.
- Первым делом найдем количество вещества фосфора (P) в 0,31 г. Молярная масса фосфора составляет приблизительно 31 г/моль.
\[ n(P) = \frac{m(P)}{M(P)} = \frac{0,31 \, \text{г}}{31 \, \text{г/моль}} \approx 0,01 \, \text{моль} \]
- По уравнению реакции видно, что на 4 моля фосфора требуется 5 молей кислорода. Соответственно, можно найти, сколько молей кислорода нужно для 0,01 моль фосфора.
\[ \text{moles of } O_2 = 0,01 \, \text{моль} \times \frac{5 \, \text{моль } O_2}{4 \, \text{моль } P} = 0,0125 \, \text{моль} \]
- Теперь найдем массу кислорода. Молярная масса кислорода (O₂) составляет 32 г/моль.
\[ m(O_2) = n(O_2) \times M(O_2) = 0,0125 \, \text{моль} \times 32 \, \text{г/моль} = 0,4 \, \text{г} \]
Таким образом, для сгорания фосфора массой 0,31 г необходимо 0,4 г кислорода.