Краткое пояснение:
Для решения задачи необходимо записать уравнение реакции горения фосфора, рассчитать молярные массы фосфора и оксида фосфора(V), а затем, используя закон сохранения массы, найти массу оксида.
Дано:
- Масса фосфора (P): 46,5 г
Найти:
- Масса оксида фосфора(V) (P₂O₅) — ?
Решение:
- Шаг 1: Запишем уравнение реакции горения фосфора в кислороде с образованием оксида фосфора(V). Фосфор имеет валентность V, кислород — II. Оксид фосфора(V) имеет формулу P₂O₅.
- Реакция: P + O₂ → P₂O₅
- Сбалансируем уравнение:
- 4P + 5O₂ → 2P₂O₅
- Шаг 2: Рассчитаем молярные массы фосфора (P) и оксида фосфора(V) (P₂O₅).
- Молярная масса P ≈ 31 г/моль
- Молярная масса P₂O₅ = (2 × 31) + (5 × 16) = 62 + 80 = 142 г/моль
- Шаг 3: Рассчитаем количество вещества фосфора.
- Количество вещества (n) = масса (m) / молярная масса (M)
- n(P) = 46,5 г / 31 г/моль = 1,5 моль
- Шаг 4: Используя стехиометрические коэффициенты из уравнения реакции, найдем количество вещества оксида фосфора(V).
- Из уравнения следует, что 4 моль P дают 2 моль P₂O₅.
- Значит, 1,5 моль P дадут (2/4) × 1,5 моль P₂O₅ = 0,5 × 1,5 моль = 0,75 моль P₂O₅.
- Шаг 5: Рассчитаем массу оксида фосфора(V).
- Масса (m) = количество вещества (n) × молярная масса (M)
- m(P₂O₅) = 0,75 моль × 142 г/моль = 106,5 г
Ответ: Масса образовавшегося оксида фосфора(V) составляет 106,5 г.