Какое количество граммов углерода требуется для восстановления 6,2 г фосфора из оксида фосфора 5 при нагревании?

Хорошо, давайте решим эту задачу.

Для начала, давайте запишем уравнение реакции восстановления оксида фосфора 5:

\[ P_4O_{10} + C \rightarrow P_4 + CO_2 \]

Теперь нам нужно определить соотношение между фосфором и углеродом в этой реакции. Из уравнения видно, что для восстановления 1 моля фосфора требуется 1 моль углерода, так как коэффициенты перед веществами в уравнении реакции показывают их соотношение.

Далее, чтобы узнать, сколько моль углерода требуется для восстановления 6,2 г фосфора, мы должны сначала вычислить количество молей фосфора. Для этого нам понадобится молярная масса оксида фосфора 5.

Молярная масса оксида фосфора 5 равна сумме массы всех его атомов:
\[ P_4O_{10} = 4 \cdot m(P) + 10 \cdot m(O) \]

Молярная масса фосфора (P) равна 31,0 г/моль, а молярная масса кислорода (O) равна 16,0 г/моль. Подставляя эти значения в формулу, получаем:
\[ M(P_4O_{10}) = 4 \cdot 31,0 + 10 \cdot 16,0 = 284,0 \text{ г/моль} \]

Теперь мы можем найти количество молей фосфора:
\[ n(P_4O_{10}) = \frac{m(P_4O_{10})}{M(P_4O_{10})} = \frac{6,2 \text{ г}}{284,0 \text{ г/моль}} \approx 0,022 \text{ моль} \]

Так как соотношение между молью фосфора и углеродом в реакции 1:1, то количество молей углерода будет таким же, как количество молей фосфора:
\[ n(C) \approx 0,022 \text{ моль} \]

Чтобы найти массу углерода, мы можем использовать формулу:
\[ m(C) = n(C) \times M(C) \]
где \( M(C) \) - молярная масса углерода.

Молярная масса углерода (C) равна 12,01 г/моль. Подставив значения в формулу, получаем:
\[ m(C) = 0,022 \text{ моль} \times 12,01 \text{ г/моль} \approx 0,264 \text{ г} \]

Таким образом, для восстановления 6,2 г фосфора из оксида фосфора 5 нам потребуется примерно 0,264 г углерода.

Это подробное решение задачи с объяснением каждого шага.