Вычислите массу оксида фосфора(5), который образуется при сгорании 7,75 г фосфора. Рассчитайте

Ответы на вопрос

Отвечает Слепчевич Вика.

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно пройти несколько этапов, начиная с химической реакции сгорания фосфора и заканчивая расчетами массы оксида и объема кислорода. Рассмотрим это шаг за шагом.

1. Записываем химическую реакцию

Сгорание фосфора (P) в кислороде приводит к образованию оксида фосфора (V), который имеет формулу P₂O₅. Реакция будет выглядеть так:

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

2. Молекулярные массы веществ

Для дальнейших расчетов нам нужны молекулярные массы веществ, участвующих в реакции:

Масса атома фосфора (P) = 30,97 г/моль
Масса молекулы оксида фосфора (P₂O₅) = 2 * 30,97 г/моль + 5 * 16,00 г/моль = 61,94 г/моль + 80,00 г/моль = 141,94 г/моль
Масса молекулы кислорода (O₂) = 2 * 16,00 г/моль = 32,00 г/моль

3. Находим количество вещества фосфора

Известно, что масса фосфора, участвующего в реакции, составляет 7,75 г. Чтобы найти количество вещества фосфора (в молях), используем формулу:

n = \frac{m}{M}

где:

$n$ — количество вещества (молей),
$m$ — масса вещества,
$M$ — молекулярная масса.

Подставляем данные для фосфора:

n_{P} = \frac{7,75 \, \text{г}}{30,97 \, \text{г/моль}} \approx 0,250 \, \text{моль}

4. Находим количество вещества оксида фосфора

Из уравнения реакции видно, что 4 моль фосфора реагируют с 5 моль кислорода, образуя 2 моль оксида фосфора. То есть, на каждый моль фосфора образуется $\frac{2}{4} = 0,5$ моль P₂O₅. Таким образом, для 0,250 моль фосфора образуется:

n_{P_2O_5} = 0,250 \, \text{моль} \times 0,5 = 0,125 \, \text{моль P}_2O_5

5. Находим массу оксида фосфора

Теперь можем вычислить массу оксида фосфора, которая образуется из 0,250 моль фосфора. Используем формулу:

m = n \times M

Подставляем данные:

m_{P_2O_5} = 0,125 \, \text{моль} \times 141,94 \, \text{г/моль} \approx 17,7425 \, \text{г}

То есть, масса образующегося оксида фосфора составляет примерно 17,74 г.

6. Находим объем кислорода

Для того чтобы рассчитать объем кислорода, который необходим для сгорания фосфора, нужно исходить из того, что 5 моль кислорода реагируют с 4 моль фосфора (по уравнению реакции). То есть, на каждый моль фосфора необходимо $\frac{5}{4}$ моль кислорода.

Для 0,250 моль фосфора потребуется:

n_{O_2} = 0,250 \, \text{моль} \times \frac{5}{4} = 0,3125 \, \text{моль O}_2

Используем идеальный газ для расчета объема кислорода при нормальных условиях (н.у.): 1 моль газа занимает 22,4 литра. Таким образом, объем кислорода будет равен:

V_{O_2} = 0,3125 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 7,0 \, \text{л}

Ответ

Масса оксида фосфора (P₂O₅), который образуется при сгорании 7,75 г фосфора, составляет 17,74 г.
Объем кислорода, необходимый для этого процесса при нормальных условиях, составляет 7,0 литров.

Последние заданные вопросы в категории Химия

Вычислите массу оксида фосфора(5), который образуется при сгорании 7,75 г фосфора. Рассчитайте объем кислорода (н.у), который необходим для этого.