Для решения данной задачи нам необходимо использовать химический баланс уравнения реакции горения фосфора:
4P + 5O2 -> P4O10
Из уравнения видно, что для сгорания 4 моль фосфора требуется 5 молей кислорода. Теперь можем найти мольную массу фосфора (P4O10) - это 283.89 г/моль.
Так как у нас есть 31 г фосфора, то сначала найдем количество молей фосфора:
n = m/M = 31 г / 123.89 г/моль = 0.25 моль фосфора
Теперь для реакции сгорания 0.25 моль фосфора нам потребуется:
0.25 моль * 5 моль кислорода/4 моль фосфора = 0.3125 моль кислорода
Теперь можем найти объем кислорода по уравнению состояния идеального газа:
V = nRT/P
Для н.у. T = 273 K, R = 0.0821 Latm/molK, P = 1 atm. Подставляем значения:
V = 0.3125 моль 0.0821 Latm/molK 273 K / 1 atm = 6.96 л
Таким образом, объем кислорода при н.у., затраченный на горение 31 г фосфора, составляет 6.96 л.