Задача 5. При спаленні фосфору на повітрі утворилася речовина, у складі якого 43,7% фосфору та 56,3% кисню

При спаленні фосфору на повітрі утворилася речовина, у складі якого 43,7% фосфору та 56,3% кисню. Ця сполука фосфору легко возгоняється, тобто переходить з твердого стану безпосередньо в газоподібний (без плавлення), поглинаючи вологу з повітря й утворює їдкий туман, подразнюючий органи дихання. Визначте формулу продукту горіння фосфору, якщо відносна густина його пару по повітрю складає 9,79.

Дано:

w (P) – 43,7% = 0,437

w (O) – 56,3% = 0,563

D пов. = 9,79

A_r (P) = 31

A_r (O) = 16

M (пов.) = 29

P_XO_Y –?

Рішення:

Встановити формулу невідомої сполуки P_XO_Y, яка утворюється при згоранні фосфору, - тобто визначити значенні індексів x та y. В рішенні задачі використовуються рівняння, які пов’язують між собою масові частки і відносні атомні маси елементів, які входять до складу сполуки, і кількість атомів кожного елементу в стехіометричній формулі:

Звідси можна виразити значення індексів х та у:

 

 

Знайдемо співвідношення індексів:

x: y =

 

Співвідношення x: y дорівнює 2:5. Але справжні значення x та y необов’язково дорівнюють 2 та 5, але повинні бути кратні цим числам. Щоб визначити справжні значення x та y, необхідно розрахувати молярну масу речовини P_XO_Y по значенню відносної густини пару цієї сполуки за повітрям:

 

 

Введемо значення: х = 2п, у = 5п. Тепер, по відомому значенню молярної маси можна визначити точні значення х та у:

М(Р_ХО_У) = 31х + 16у = 31 · 2п + 16 · 5п = 142п = 284; звідси п = 2, х = 4, у = 10, а формула сполуки фосфору – Р₄О₁₀.

Відповідь: формула продукту згорання фосфору – Р₄О₁₀.