Какая масса фосфора необходима для получения 71 грамма оксида фосфора (V)?
Давайте решим задачу по шагам, чтобы определить, какая масса фосфора необходима для получения 71 г оксида фосфора (V).
Шаг 1: Записать химическую реакцию
Оксид фосфора (V) — это P₂O₅. Реакция образования P₂O₅ из фосфора: \[ \text{P}_4 + 5 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{P}_2\text{O}_5 \]
Из этого уравнения видно, что 1 молекула (или 4 атома) фосфора (P₄) образует 2 молекулы P₂O₅.
Шаг 2: Определить молярные массы
- Молярная масса фосфора (P): ≈ 31 г/моль
- Молярная масса P₂O₅:
\( (2 \times 31) + (5 \times 16) = 62 + 80 = 142 \text{ г/моль} \)
Шаг 3: Расчёт по молям
Из уравнения реакции:
- 4 атома P (1 моль P₄) образуют 2 моль P₂O₅
- Следовательно, 1 моль P₄ (которая содержит 4 атома P) даст 2 моль P₂O₅.
Если нужно получить 71 г P₂O₅:
\[ n_{P_2O_5} = \frac{71}{142} = 0.5 \text{ моль} \]
Шаг 4: Определить необходимое количество P₄
Из соотношения:
- 1 моль P₄ → 2 моль P₂O₅
- Значит, чтобы получить 0.5 моль P₂O₅:
\[ n_{P_4} = \frac{0.5}{2} = 0.25 \text{ моль} \]
Это количество молей P₄, необходимое для получения 71 г P₂O₅.
Шаг 5: Перевести моли P₄ в массу фосфора
Масса P₄:
\[ m_{P_4} = n_{P_4} \times M_{P_4} \]
где \( M_{P_4} = 4 \times 31 = 124 \text{ г/моль} \)
Следовательно,
\[ m_{P_4} = 0.25 \times 124 = 31 \text{ г} \]
Ответ:
Для получения 71 г оксида фосфора (V), необходимо приблизительно 31 грамм фосфора.
