Номер 2, страница 37 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:

количество вещества фосфора $n(P) = 8 \text{ моль}$

количество вещества кислорода $n(O_2) = 12 \text{ моль}$

неуравненное уравнение реакции: $P + O_2 \rightarrow P_2O_5$

Перевод данных в систему СИ:

количество вещества уже выражено в молях, что соответствует единицам СИ.

Найти:

какое из веществ находится в избытке.

Решение:

1. сначала запишем и уравняем химическое уравнение реакции образования оксида фосфора(v):

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

2. определим, какое из исходных веществ является лимитирующим реагентом, а какое – в избытке. для этого сравним соотношение начальных количеств веществ с их стехиометрическим соотношением из уравненной реакции.

согласно уравнению реакции, 4 моль фосфора реагируют с 5 моль кислорода.

рассчитаем, сколько кислорода необходимо для полного взаимодействия с 8 моль фосфора:

по стехиометрии: $\frac{n(P)}{n(O_2)} = \frac{4}{5}$

следовательно, $n_{\text{необх.}}(O_2) = n(P) \times \frac{5}{4}$

$n_{\text{необх.}}(O_2) = 8 \text{ моль} \times \frac{5}{4} = 10 \text{ моль}$

теперь сравним необходимое количество кислорода с его фактическим наличием:

у нас имеется $12 \text{ моль } O_2$, а необходимо для реакции всего $10 \text{ моль } O_2$.

так как $12 \text{ моль} > 10 \text{ моль}$, кислород находится в избытке.

фосфор является лимитирующим реагентом.

(альтернативный метод проверки: рассчитаем, сколько фосфора необходимо для полного взаимодействия с 12 моль кислорода):

$n_{\text{необх.}}(P) = n(O_2) \times \frac{4}{5}$

$n_{\text{необх.}}(P) = 12 \text{ моль} \times \frac{4}{5} = 9.6 \text{ моль}$

у нас имеется $8 \text{ моль } P$, а необходимо для реакции $9.6 \text{ моль } P$.

так как $8 \text{ моль} < 9.6 \text{ моль}$, фосфор является лимитирующим реагентом, что подтверждает, что кислород в избытке.

Ответ:

кислород.