дано:
масса белого фосфора (P4) = 560 мг = 0,560 г
молярная масса P4 = 4 * 31,0 г/моль = 124 г/моль
объем кислорода в воздухе = 21 %
найти:
объем воздуха (н.у.), необходимый для сжигания белого фосфора
решение:
1. Рассчитаем количество моль белого фосфора:
количество моль P4 = масса P4 / молярная масса P4
количество моль P4 = 0,560 г / 124 г/моль ≈ 0,00452 моль
2. Уравнение реакции с кислородом:
P4 + 5 O2 → 2 P2O5
Из уравнения видно, что 1 моль P4 реагирует с 5 моль O2.
3. Рассчитаем количество моль кислорода, необходимое для сгорания 0,00452 моль P4:
количество моль O2 = 0,00452 моль P4 * 5 моль O2 / 1 моль P4
количество моль O2 ≈ 0,0226 моль O2
4. Используем закон Бойля-Мариотта для расчета объема кислорода при н.у.:
объем O2 = количество моль O2 * 22,4 л/моль
объем O2 ≈ 0,0226 моль * 22,4 л/моль ≈ 0,506 л
5. Теперь найдем объем воздуха, содержащего 21% кислорода:
объем воздуха = объем O2 / 0,21
объем воздуха ≈ 0,506 л / 0,21 ≈ 2,41 л
ответ:
для полного сжигания 560 мг белого фосфора потребуется примерно 2,41 л воздуха.