Номер 7, страница 67 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

7. Рассчитайте массу фосфора и объем (н. у.) кислорода, при взаимодействии которых образуется оксид фосфора(V) массой 28,4 г.

Дано:

$m(P_2O_5) = 28,4 \ г$

Найти:

$m(P) - ?$

$V(O_2) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия фосфора с кислородом с образованием оксида фосфора(V). Фосфор(V) оксид имеет формулу $P_2O_5$. Уравняем реакцию:

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

2. Найдем молярную массу оксида фосфора(V), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы ($Ar(P) \approx 31$, $Ar(O) \approx 16$):

$M(P_2O_5) = 2 \cdot Ar(P) + 5 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142 \ г/моль$

3. Рассчитаем количество вещества (число молей) оксида фосфора(V) массой 28,4 г по формуле $n = m/M$:

$n(P_2O_5) = \frac{m(P_2O_5)}{M(P_2O_5)} = \frac{28,4 \ г}{142 \ г/моль} = 0,2 \ моль$

4. По уравнению реакции определим количество вещества фосфора ($P$) и кислорода ($O_2$), которые вступили в реакцию. Соотношение количеств веществ равно соотношению стехиометрических коэффициентов в уравнении:

$n(P) : n(O_2) : n(P_2O_5) = 4 : 5 : 2$

Найдем количество вещества фосфора:

$\frac{n(P)}{n(P_2O_5)} = \frac{4}{2} \implies n(P) = 2 \cdot n(P_2O_5) = 2 \cdot 0,2 \ моль = 0,4 \ моль$

Найдем количество вещества кислорода:

$\frac{n(O_2)}{n(P_2O_5)} = \frac{5}{2} \implies n(O_2) = 2,5 \cdot n(P_2O_5) = 2,5 \cdot 0,2 \ моль = 0,5 \ моль$

5. Теперь вычислим массу фосфора и объем кислорода.

Масса фосфора рассчитывается по формуле $m = n \cdot M$:

$m(P) = n(P) \cdot M(P) = 0,4 \ моль \cdot 31 \ г/моль = 12,4 \ г$

Объем кислорода при нормальных условиях (н. у.) рассчитывается по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ — молярный объем газа при н. у., равный 22,4 л/моль:

$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = 0,5 \ моль \cdot 22,4 \ л/моль = 11,2 \ л$

Ответ: для получения 28,4 г оксида фосфора(V) потребуется 12,4 г фосфора и 11,2 л кислорода (н. у.).