Вычислите массу оксида фосфора (V), который образуется при сгорании 15,5 г фосфора. Рассчитайте объем кислорода (н.у.), который необходим для этого. Уравнение реакции: P + O2 →…

Чтобы решить задачу, сначала нужно записать уравнение реакции сгорания фосфора:

\[ 4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5 \]

Теперь начнём с вычисления, сколько массы оксида фосфора (V) \((P_2O_5)\) получится из 15,5 г фосфора \((P)\).

1. Рассчитаем молекулярные массы:

   • Молярная масса фосфора (P) ≈ 31 г/моль.
   • Молярная масса оксида фосфора (V) \((P_2O_5)\): \[ M(P_2O_5) = 2 \times M(P) + 5 \times M(O) = 2 \times 31 + 5 \times 16 = 62 + 80 = 142 \text{ г/моль} \]

2. Определим количество молей фосфора: \[ n(P) = \frac{m(P)}{M(P)} = \frac{15,5}{31} \approx 0,5 \text{ моль} \]

3. Посмотрим по уравнению реакции, сколько образуется оксида фосфора: Из 4 моль фосфора будет образовываться 2 моль \(P_2O_5\). Следовательно, из 0,5 моль фосфора: \[ n(P_2O_5) = \frac{2}{4} \times n(P) = \frac{2}{4} \times 0,5 = 0,25 \text{ моль} \]

4. Теперь нам нужно найти массу \(P_2O_5\): \[ m(P_2O_5) = n(P_2O_5) \times M(P_2O_5) = 0,25 \times 142 \approx 35,5 \text{ г} \]

5. Теперь рассчитаем объем кислорода, необходимого для сгорания: По уравнению реакции, чтобы получить 2 моль \(P_2O_5\), требуется 5 моль \(O_2\). Таким образом, для 0,25 моль \(P_2O_5\) нужно: \[ n(O_2) = \frac{5}{2} \times n(P_2O_5) = \frac{5}{2} \times 0,25 = 0,625 \text{ моль} \]

6. Рассчитаем объем кислорода при нормальных условиях (н.у.): При н.у. 1 моль газа занимает объем 22,4 л: \[ V(O_2) = n(O_2) \times 22,4 \text{ л} = 0,625 \times 22,4 \approx 14,0 \text{ л} \]

Итак, при сгорании 15,5 г фосфора образуется approximately 35,5 г \(P_2O_5\), а для этого требуется около 14,0 литров кислорода.