Известно, что вещество X при нагревании загорелось, и в результате наблюдали густой белый дым. Вещество Х - это одна из аллотропных модификаций химического элемента, который на внешнем энергетическом уровне имеет пять валентных электронов, располагающихся на третьем энергетическом уровне. Вещество Х используется при производстве спичек. Определи, чему равна масса продукта реакции в граммах, если известно, что при взаимодействии было использовано 6,72 литров кислорода и 1,55 грамма вещества Х
Первым шагом нам необходимо определить химическую реакцию между веществом Х и кислородом. Учитывая, что вещество Х является аллотропной модификацией химического элемента и используется при производстве спичек, можно предположить, что это фосфор (P).
Реакция горения фосфора в кислороде выглядит следующим образом:
P4 + 5O2 -> P4O10
Теперь мы знаем, что взаимодействие пошло между 6,72 литрами кислорода и 1,55 граммами фосфора. Чтобы перейти от объема к количеству вещества, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT.
Итак, пусть у нас будет следующая пропорция:
6,72 литров / Vгаза = 1 моль / 22,4 литра
Решив эту пропорцию, мы найдем объем газа, который занимает 1 моль кислорода.
6,72 литров * (1 моль / 22,4 литра) = 0,3 моль кислорода
Теперь мы можем использовать соотношение коэффициентов в уравнении реакции, чтобы определить количество молей фосфора, которое необходимо для полного реагирования с 0,3 молями кислорода.
В уравнении реакции мы видим, что моль соотношение между P4 и O2 - 1 к 5. То есть, для полного реагирования 0,3 моля кислорода нам понадобится:
0,3 моль O2 * (1 моль P4 / 5 моль O2) = 0,06 моль P4
Теперь мы можем использовать молярную массу фосфора (P), чтобы перейти от молей кислорода к граммам фосфора.
Молярная масса фосфора равна 30,97 г/моль.
0,06 моль P4 * 30,97 г/моль = 1,86 г фосфора
Итак, масса продукта реакции, который образуется при полном реагировании 1,55 г фосфора с 6,72 литрами кислорода, составляет 1,86 граммов.