5. Рассчитайте объем (дм³) кислорода (н. у.), прореагировавшего с фосфором массой 24,8 г, если в результате реакции образовалось вещество со степенью окисления атомов фосфора, равной +5.

Пояснение:

Для решения задачи необходимо составить уравнение реакции, найти молярную массу фосфора, рассчитать количество вещества фосфора, затем по стехиометрии реакции найти количество вещества кислорода и его объем при нормальных условиях.

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Определяем продукт реакции. Фосфор (P) имеет степень окисления +5, а кислород (O) обычно имеет степень окисления -2. Образуется оксид фосфора(V) — P₂O₅.
2. Шаг 2: Составляем уравнение реакции:
   4P + 5O₂ → 2P₂O₅
3. Шаг 3: Находим молярную массу фосфора (P). Атомная масса фосфора ≈ 31 г/моль.
4. Шаг 4: Рассчитываем количество вещества фосфора (n(P)) по формуле \( n = \frac{m}{M} \):
   \( n(P) = \frac{24,8 \text{ г}}{31 \text{ г/моль}} = 0,8 \text{ моль} \)
5. Шаг 5: Определяем количество вещества кислорода (n(O₂)) по стехиометрическому соотношению в уравнении реакции. Из уравнения видно, что 4 моль P реагируют с 5 моль O₂. Следовательно:
   \( n(O₂) = n(P) \times \frac{5}{4} = 0,8 \text{ моль} \times \frac{5}{4} = 1 \text{ моль} \)
6. Шаг 6: Рассчитываем объем кислорода (V(O₂)) при нормальных условиях (н.у.), зная, что молярный объем любого газа при н.у. равен 22,4 л/моль (или дм³/моль):
   \( V(O₂) = n(O₂) \times V_m \)
   \( V(O₂) = 1 \text{ моль} \times 22,4 \text{ дм³/моль} = 22,4 \text{ дм³} \)

Ответ: 22,4 дм³