14. Составьте уравнение реакции горения фосфора. Рассчитайте, какой объём кислорода (н.у.) потребуется для полного сжигания 62 г фосфора.

Решение:

1. Уравнение реакции горения фосфора:

Фосфор (P) при горении в кислороде (O₂) образует оксид фосфора(V) (P₂O₅).

Несбалансированное уравнение: P + O₂ → P₂O₅

Сбалансируем уравнение:

1. Сначала сбалансируем фосфор: 2P + O₂ → P₂O₅
2. Затем сбалансируем кислород. В правой части 5 атомов кислорода, в левой — 2. Наименьшее общее кратное для 5 и 2 равно 10. Умножим P₂O₅ на 2, а O₂ на 5: 2P + 5O₂ → 2P₂O₅
3. Теперь сбалансируем фосфор еще раз: 4P + 5O₂ → 2P₂O₅

Уравнение реакции:

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

2. Расчет объема кислорода (н.у.):

Дано:

• m(P) = 62 г
• M(P) = 31 г/моль (атомная масса фосфора)
• V(O₂) = ? (н.у.)

Находим количество вещества фосфора:

n(P) = m(P) / M(P) = 62 г / 31 г/моль = 2 моль

Находим количество вещества кислорода по уравнению реакции:

Из уравнения 4P + 5O₂ → 2P₂O₅ видно, что на 4 моль фосфора требуется 5 моль кислорода.

Следовательно, соотношение n(O₂) : n(P) = 5 : 4.

n(O₂) = (5/4) * n(P) = (5/4) * 2 моль = 2.5 моль

Находим объем кислорода (н.у.):

При нормальных условиях (н.у.) объем 1 моль любого газа равен 22.4 л/моль.

V(O₂) = n(O₂) * Vm = 2.5 моль * 22.4 л/моль = 56 л

Ответ:

Для полного сжигания 62 г фосфора потребуется 56 л кислорода (н.у.).