Reakcija bijeloga fosfora i klora prikazana je jednadžbom kemijske reakcije: $\text{P}_4(\text{s}) + 10\,\text{Cl}_2(\text{g}) \rightarrow 4\,\text{PCl}_5(\text{s})$ Koliko iznosi množina neizreagiranoga reaktanta ako je početna množina elementarnoga klora 0,75 mol, a masa fosfora 6,20 g?
A
$5,0 \times 10^{-2}\text{ mol}$
B
$1,3 \times 10^{-1}\text{ mol}$
C
$2,5 \times 10^{-1}\text{ mol}$
D
$7,0 \times 10^{-1}\text{ mol}$
Rješenje
Rješenje je skriveno. Klikni gumb iznad za prikaz.
Točan odgovor
C
Postupak rješavanja
Molarna masa molekula bijelog fosfora iznosi $M(\text{P}_4) = 4 \cdot 30{,}97\text{ g mol}^{-1} = 123{,}88\text{ g mol}^{-1}$.
Početna množina fosfora u uzorku mase $6{,}20\text{ g}$ iznosi:
$n(\text{P}_4) = \frac{m(\text{P}_4)}{M(\text{P}_4)} = \frac{6{,}20\text{ g}}{123{,}88\text{ g mol}^{-1}} = 0{,}0500\text{ mol}$
Prema jednadžbi $\text{P}_4\text{(s)} + 10\,\text{Cl}_2\text{(g)} \rightarrow 4\,\text{PCl}_5\text{(s)}$ za potpunu reakciju s fosforom potrebno je:
$n_{\text{reagiralo}}(\text{Cl}_2) = 10 \cdot n(\text{P}_4) = 10 \cdot 0{,}0500\text{ mol} = 0{,}500\text{ mol}$
Budući da je početna množina klora $0{,}75\text{ mol}$, klor je u suvišku te preostaje neizreagirano:
$n_{\text{preostalo}}(\text{Cl}_2) = 0{,}75\text{ mol} - 0{,}500\text{ mol} = 0{,}25\text{ mol} = 2{,}5 \times 10^{-1}\text{ mol}$
Odgovor: C
Početna množina fosfora u uzorku mase $6{,}20\text{ g}$ iznosi:
$n(\text{P}_4) = \frac{m(\text{P}_4)}{M(\text{P}_4)} = \frac{6{,}20\text{ g}}{123{,}88\text{ g mol}^{-1}} = 0{,}0500\text{ mol}$
Prema jednadžbi $\text{P}_4\text{(s)} + 10\,\text{Cl}_2\text{(g)} \rightarrow 4\,\text{PCl}_5\text{(s)}$ za potpunu reakciju s fosforom potrebno je:
$n_{\text{reagiralo}}(\text{Cl}_2) = 10 \cdot n(\text{P}_4) = 10 \cdot 0{,}0500\text{ mol} = 0{,}500\text{ mol}$
Budući da je početna množina klora $0{,}75\text{ mol}$, klor je u suvišku te preostaje neizreagirano:
$n_{\text{preostalo}}(\text{Cl}_2) = 0{,}75\text{ mol} - 0{,}500\text{ mol} = 0{,}25\text{ mol} = 2{,}5 \times 10^{-1}\text{ mol}$
Odgovor: C