Определить массу оксида фосфора 5, который образовался при взаимодействии фосфора массой 2,4 г с кислородом

Краткий ответ: образуется примерно \(5{,}5\) г оксида фосфора(V) \(P_2O_5\).

Решение

Уравнение горения фосфора: \[ 4P+5O_2 \rightarrow 2P_2O_5. \] Кислорода в условии не дано, поэтому считаем, что его достаточно.

1. Молярная масса фосфора: \[ M(P)=31\ \text{г/моль}. \]

2. Количество вещества фосфора: \[ n(P)=\frac{m}{M}=\frac{2{,}4}{31}\approx0{,}0774\ \text{моль}. \]

3. По уравнению из 4 моль \(P\) получается 2 моль \(P_2O_5\), то есть оксида в 2 раза меньше: \[ n(P_2O_5)=\frac{n(P)}{2}\approx0{,}0387\ \text{моль}. \]

4. Молярная масса оксида: \[ M(P_2O_5)=2\cdot31+5\cdot16=142\ \text{г/моль}. \]

5. Масса оксида: \[ m(P_2O_5)=n\cdot M\approx0{,}0387\cdot142\approx5{,}5\ \text{г}. \]

Проверка пропорцией: \[ 2{,}4\cdot\frac{2\cdot142}{4\cdot31} =2{,}4\cdot\frac{284}{124} \approx5{,}5\ \text{г}. \]

Что важно понять: коэффициенты в уравнении показывают соотношение молей, а не граммов. Поэтому сначала переводим массу фосфора в моли, затем по коэффициентам находим моли оксида и только потом считаем его массу.