4. В результате реакции кальция с фосфором образовалось вещество, в котором степень окисления атомов фосфора равна -3. Рассчитайте химическое количество и массу фосфора, прореагировавшего с кальцием массой 4 г.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции:

Кальций (Ca) — щелочноземельный металл, его степень окисления в соединениях +2. Фосфор (P) в данном случае принимает степень окисления -3. Вещество, образовавшееся из кальция и фосфора, будет иметь формулу Ca₃P₂ (согласно правилам определения валентности и зарядов).

Реакция: 3Ca + 2P → Ca₃P₂

2. Рассчитаем молярную массу кальция (Ca):

M(Ca) = 40 г/моль

3. Рассчитаем химическое количество (количество вещества) кальция:

n(Ca) = масса(Ca) / M(Ca)

n(Ca) = 4 г / 40 г/моль = 0.1 моль

4. Используем коэффициент из уравнения реакции для определения химического количества фосфора:

По уравнению реакции, 3 моль Ca реагируют с 2 моль P.

Следовательно, 0.1 моль Ca прореагирует с x моль P:

\[ \frac{3}{0.1 \text{ моль}} = \frac{2}{x \text{ моль}} \]

x = \( \frac{0.1 \text{ моль} \times 2}{3} \) = \( \frac{0.2}{3} \) моль ≈ 0.067 моль

5. Рассчитаем молярную массу фосфора (P):

M(P) = 31 г/моль

6. Рассчитаем массу фосфора:

m(P) = n(P) * M(P)

m(P) = \( \frac{0.2}{3} \text{ моль} \times 31 \text{ г/моль} \) ≈ 0.067 моль * 31 г/моль ≈ 2.067 г

Ответ:

Химическое количество фосфора, прореагировавшего с кальцием, составляет приблизительно 0.067 моль.

Масса фосфора, прореагировавшего с кальцием, составляет приблизительно 2.07 г.