Для решения задачи определим, сколько граммов оксида фосфора(V) ((P_2O_5)) образуется при взаимодействии фосфора ((P)) с 64 г кислорода ((O_2)).
1. Химическое уравнение реакции
Фосфор ((P)) реагирует с кислородом ((O_2)) с образованием оксида фосфора(V), (P_2O_5):
[
4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5
]
Это уравнение показывает, что 4 молекулы фосфора реагируют с 5 молекулами кислорода для образования 2 молекул оксида фосфора(V).
2. Молярные массы веществ
Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в реакции:
- (P): молярная масса фосфора = 31 г/моль,
- (O_2): молярная масса кислорода = (2 \times 16 = 32) г/моль,
- (P_2O_5): молярная масса оксида фосфора(V) = (2 \times 31 + 5 \times 16 = 142) г/моль.
3. Стехиометрическое соотношение
По уравнению реакции:
- 5 моль (O_2) взаимодействуют с 4 молями (P) и образуют 2 моль (P_2O_5).
4. Количество вещества кислорода
У нас есть 64 г кислорода. Найдем количество его вещества ((n)):
[
n(O_2) = \frac{m(O_2)}{M(O_2)}
]
[
n(O_2) = \frac{64}{32} = 2 \, \text{моль}.
]
5. Поиск количества вещества (P_2O_5)
Согласно уравнению реакции, 5 моль (O_2) дают 2 моль (P_2O_5). Следовательно, 1 моль (O_2) дает:
[
\frac{2}{5} = 0{,}4 \, \text{моль } P_2O_5.
]
При наличии 2 моль (O_2) количество вещества (P_2O_5) будет:
[
n(P_2O_5) = 2 \cdot 0{,}4 = 0{,}8 \, \text{моль}.
]
6. Масса (P_2O_5)
Теперь найдем массу образовавшегося (P_2O_5) ((m)):
[
m = n \cdot M,
]
где (n = 0{,}8) моль, (M = 142 \, \text{г/моль}):
[
m(P_2O_5) = 0{,}8 \cdot 142 = 113{,}6 \, \text{г}.
]
7. Ответ
При взаимодействии фосфора с 64 г кислорода образуется 113,6 г оксида фосфора(V).