Для решения задачи мы должны использовать уравнение реакции сгорания фосфора:
4P + 5O2 -> 2P2O5
Где 4 молекулы фосфора (P) реагируют с 5 молекулами кислорода (O2), чтобы образовать 2 молекулы оксида фосфора (P2O5).
Мы знаем, что масса фосфора равна 6,2 г. Чтобы определить количество вещества фосфора в граммах, мы используем уравнение массы:
масса = молярная масса × количество вещества
Молярная масса фосфора (P) равна 31 г/моль, так как массовое число фосфора 15, а массовое число кислорода 16.
Таким образом, количество вещества фосфора равно:
количество вещества фосфора = масса фосфора / молярная масса фосфора
= 6,2 г / 31 г/моль
= 0,2 моль
Теперь мы можем использовать коэффициенты уравнения реакции, чтобы определить количество кислорода (O2), которое будет использовано для сгорания этого количества фосфора.
Из уравнения мы видим, что каждые 4 молекулы фосфора требуют 5 молекул кислорода. Таким образом, для 0,2 моль фосфора нам понадобится:
количество вещества кислорода = (коэффициент O2 / коэффициент P) × количество вещества фосфора
= (5 / 4) × 0,2 моль
= 0,25 моль
Наконец, чтобы определить объём кислорода (O2), который сгорает с фосфором, мы используем объёмную константу и условия нормальных условий температуры и давления (NTP), которые составляют 22,4 л/моль.
объём кислорода = количество вещества кислорода × объёмная константа
= 0,25 моль × 22,4 л/моль
= 5,6 л
Таким образом, объём кислорода, который сгорает с фосфором массой 6,2 г и образуется оксид фосфора (3), равен 5,6 л.
