Для реакции фосфора и хлора, протекающей при н.у., уравнение реакции будет:

P₄ + 6Cl₂ → 4PCl₃

Теперь можем использовать уравнение реакции для подсчета объема хлора и массы хлорида фосфора.

Молярная масса P₄ = 31 г/моль
Молярная масса Cl₂ = 71 г/моль

Для 31 г фосфора, количество вещества можно рассчитать как:

n(P₄) = масса / молярная масса = 31 г / 123.9 г/моль = 0.25 моль

Из уравнения реакции видно, что для каждой молекулы фосфора нужно 6 молекул хлора, поэтому количество вещества хлора равно:

n(Cl₂) = 6 n(P₄) = 6 0.25 моль = 1.5 моль

Теперь используем закон Лузака-Маргулиса, чтобы рассчитать объем хлора при н.у.:

V(Cl₂) = n(Cl₂) 22.4 л/моль = 1.5 моль 22.4 л/моль = 33.6 л

Таким образом, объем хлора, реагирующего с 31 г фосфора, равен 33.6 л.

Для расчета массы хлорида фосфора используем соотношение между массой и количество вещества:

Масса PCl₃ = n(PCl₃) (молярная масса PCl₃) = n(P₄) (молярная масса PCl₃)

Молярная масса PCl₃ = масса P + 3 масса Cl = 30.97 г/моль + 3 35.45 г/моль = 137.32 г/моль

Масса PCl₃ = 0.25 моль * 137.32 г/моль = 34.33 г

Таким образом, масса хлорида фосфора, которая образуется при реакции 31 г фосфора с хлором, составляет 34.33 г.