Каково давление в закрытом сосуде вместимостью 5 литров, содержащем 22,45 г кислорода и 5 г фосфора, при температуре

Для решения этой задачи нам понадобятся несколько шагов.

Шаг 1: Найдем количество занимаемого кислорода в сосуде.

Масса кислорода составляет 22,45 г.

Для расчета количества вещества кислорода воспользуемся уравнением массы:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где \( n \) - количество вещества, \( m \) - масса вещества, \( M \) - молярная масса.

Молярная масса кислорода (O2) равна 32 г/моль.

\[ n_{O_2} = \frac{22,45}{32} \approx 0,701 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Найдем количество занимаемого фосфора в сосуде.

Масса фосфора составляет 5 г.

Молярная масса фосфора (P4) равна 123,9 г/моль.

\[ n_{P_4} = \frac{5}{123,9} \approx 0,040 \, \text{моль} \]

Так как каждый атом фосфора соединяется с 5 атомами кислорода, количество занимаемого кислорода умножается на 5:

\[ n_{O_2} = 0,701 \cdot 5 = 3,505 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Найдем общее количество вещества в сосуде.

\[ n_{\text{общ}} = n_{O_2} + n_{P_4} = 0,701 + 0,040 \approx 0,741 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Найдем объем сосуда.

Объем сосуда составляет 5 литров.

Шаг 5: Найдем давление в закрытом сосуде с помощью уравнения состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( n \) - количество вещества, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура в кельвинах.

Универсальная газовая постоянная \( R \) равна 0,0821 атм∙л/моль∙K.

Температура \( T \) после полного сгорания фосфора до \( P_2O_5 \) нужна для продолжения расчета.

Шаг 6: После получения температуры \( T \) вычислим давление \( P \).

\[ P = \frac{{n_{\text{общ}} \cdot R \cdot T}}{{V}} \]

А вот тут возникает проблема. У нас нет данных о температуре после полного сгорания фосфора до \( P_2O_5 \). Поэтому, чтобы предоставить полный и подробный ответ, я не могу вычислить давление.

Но, если у вас есть значение температуры, я могу продолжить расчет и найти итоговое давление в закрытом сосуде. Пожалуйста, предоставьте значение температуры, и я буду рад помочь вас с расчетами.