4-59. При сгорании 150 г неметалла образовалось 230 г оксида, в котором этот неметалл пятивалентен. Определите, какой это неметалл.

Решение:

1. Запишем общее уравнение реакции образования оксида пятивалентного неметалла:

\( 2R + 5O_2 \rightarrow 2R_2O_5 \)

Где R — неизвестный неметалл. Формула оксида — \( R_2O_5 \).

2. Масса кислорода, вступившего в реакцию:

\( m(O_2) = m(R_2O_5) - m(R) = 230 \text{ г} - 150 \text{ г} = 80 \) г

3. Найдём молярную массу кислорода:

\( M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32 \) г/моль

4. Найдём количество вещества кислорода:

\( \nu(O_2) = \frac{m(O_2)}{M(O_2)} = \frac{80 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 2.5 \) моль

5. Из уравнения реакции \( 2R + 5O_2 \rightarrow 2R_2O_5 \), 5 моль \( O_2 \) соответствует 2 моль \( R \). Определим количество вещества неметалла, вступившего в реакцию:

\( \nu(R) = \frac{2}{5} \cdot \nu(O_2) = 0.4 \cdot 2.5 = 1 \) моль

6. Найдём молярную массу неметалла:

\( M(R) = \frac{m(R)}{\nu(R)} = \frac{150 \text{ г}}{1 \text{ моль}} = 150 \) г/моль

7. Неметалл с молярной массой 150 г/моль — это фосфор (P). Его пятивалентная форма — оксид фосфора(V) \( P_2O_5 \).

Ответ: Фосфор (P).