Номер 5, страница 101 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 5. Составьте уравнение реакции горения фосфора в кислороде. Вычислите, хватит ли 20 г кислорода на сжигание 12,4 г фосфора.

5. Сначала составим уравнение реакции горения фосфора в кислороде. При сгорании фосфора в избытке кислорода образуется оксид фосфора(V):

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

Далее, чтобы определить, хватит ли 20 г кислорода для сжигания 12,4 г фосфора, проведем стехиометрические расчеты.

Дано:

$m(P) = 12,4$ г

$m(O_2) = 20$ г

Найти:

Хватит ли $m(O_2)$ для полного сжигания $m(P)$?

Решение:

1. Найдем молярные массы фосфора (P) и кислорода (O₂), используя периодическую таблицу химических элементов:

$M(P) \approx 31$ г/моль

$M(O_2) = 2 \times 16 = 32$ г/моль

2. Рассчитаем количество вещества (число молей) фосфора, которое дано в условии задачи, по формуле $n = m/M$:

$n(P) = \frac{m(P)}{M(P)} = \frac{12,4 \text{ г}}{31 \text{ г/моль}} = 0,4$ моль

3. По уравнению реакции $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$ определим, какое количество вещества кислорода теоретически необходимо для сжигания 0,4 моль фосфора. Из уравнения видно, что соотношение реагентов составляет 4 моль P к 5 моль O₂.

Составим пропорцию:

$\frac{n(P)}{n(O_2)} = \frac{4}{5}$

Отсюда найдем теоретически необходимое количество вещества кислорода:

$n_{теор}(O_2) = \frac{5 \times n(P)}{4} = \frac{5 \times 0,4 \text{ моль}}{4} = 0,5$ моль

4. Теперь вычислим массу кислорода, которая необходима для реакции, по формуле $m = n \times M$:

$m_{теор}(O_2) = n_{теор}(O_2) \times M(O_2) = 0,5 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} = 16$ г

5. Сравним теоретически необходимую массу кислорода с той, что дана в условии:

Теоретически необходимо: 16 г кислорода.

Дано по условию: 20 г кислорода.

Так как $16 \text{ г} < 20 \text{ г}$, имеющегося кислорода достаточно для полного сжигания 12,4 г фосфора. Более того, кислород находится в избытке.

Избыток кислорода составит: $20 \text{ г} - 16 \text{ г} = 4 \text{ г}$.

Ответ: Уравнение реакции: $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$. Да, 20 г кислорода хватит на сжигание 12,4 г фосфора, так как для этого требуется всего 16 г кислорода.