Вычисление массы P2O5 при сжигании фосфора

Задание: Вычислите максимальную массу фосфорного ангидрида \(P_2O_5\), которую можно получить сжиганием в кислороде 20 г фосфора \(P\). В расчётах атомные массы элементов округлите до целых. Ответ укажите в граммах с точностью до целых. Решение: 1. Запишем уравнение реакции горения фосфора: \[4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5\] 2. Определим молярные массы веществ (используя \(A_r(P) = 31\), \(A_r(O) = 16\)): \[M(P) = 31 \text{ г/моль}\] \[M(P_2O_5) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142 \text{ г/моль}\] 3. Вычислим количество вещества фосфора, которое вступило в реакцию: \[n(P) = \frac{m(P)}{M(P)} = \frac{20 \text{ г}}{31 \text{ г/моль}} \approx 0,645 \text{ моль}\] 4. По уравнению реакции из 4 моль \(P\) получается 2 моль \(P_2O_5\). Следовательно, количество вещества оксида в 2 раза меньше количества фосфора: \[n(P_2O_5) = \frac{n(P)}{2} = \frac{0,645}{2} = 0,3225 \text{ моль}\] 5. Вычислим массу фосфорного ангидрида: \[m(P_2O_5) = n(P_2O_5) \cdot M(P_2O_5) = 0,3225 \text{ моль} \cdot 142 \text{ г/моль} \approx 45,795 \text{ г}\] 6. Округлим результат до целых, как требует условие задачи: \[m(P_2O_5) \approx 46 \text{ г}\] Ответ: 46