Номер 6, страница 207 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

6. В результате реакции магния с фосфором образовалось вещество, в котором степень окисления атомов фосфора равна –3. Рассчитайте химическое количество и массу фосфора, прореагировавшего с магнием массой 14,4 г.

Дано:

Масса магния $m(Mg) = 14,4 \text{ г}$

Степень окисления фосфора = $-3$

Найти:

Химическое количество фосфора $n(P) - ?$

Массу фосфора $m(P) - ?$

Решение:

1. Сначала составим уравнение реакции. Магний (Mg) — это металл второй группы, его постоянная степень окисления в соединениях равна +2. По условию задачи, степень окисления фосфора (P) равна -3. Чтобы составить формулу продукта реакции (фосфида магния), необходимо найти наименьшее общее кратное для модулей степеней окисления: НОК(2, 3) = 6. Это означает, что для достижения электронейтральности молекулы на 3 атома магния ($3 \times (+2) = +6$) должно приходиться 2 атома фосфора ($2 \times (-3) = -6$). Таким образом, формула фосфида магния — $Mg_3P_2$.

Запишем и уравняем уравнение реакции:

$3Mg + 2P \rightarrow Mg_3P_2$

2. Найдем химическое количество (количество вещества) магния, вступившего в реакцию. Для этого используем его молярную массу. Согласно периодической системе химических элементов, молярная масса магния $M(Mg) \approx 24 \text{ г/моль}$.

Химическое количество рассчитывается по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(Mg) = \frac{m(Mg)}{M(Mg)} = \frac{14,4 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} = 0,6 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим химическое количество фосфора. Из стехиометрических коэффициентов уравнения видно, что 3 моль магния реагируют с 2 моль фосфора. Составим пропорцию на основе реальных количеств веществ:

$\frac{n(Mg)}{3} = \frac{n(P)}{2}$

Выразим из пропорции искомое химическое количество фосфора:

$n(P) = \frac{2 \times n(Mg)}{3} = \frac{2 \times 0,6 \text{ моль}}{3} = 0,4 \text{ моль}$

4. Теперь, зная химическое количество фосфора, мы можем рассчитать его массу. Молярная масса фосфора $M(P) \approx 31 \text{ г/моль}$.

Масса рассчитывается по формуле $m = n \times M$:

$m(P) = n(P) \times M(P) = 0,4 \text{ моль} \times 31 \text{ г/моль} = 12,4 \text{ г}$

Ответ: химическое количество фосфора $n(P) = 0,4 \text{ моль}$; масса фосфора $m(P) = 12,4 \text{ г}$.