Номер 8, страница 111 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

8. При спиртовом брожении глюкозы выделилось 22,4 л (н. у.) углекислого газа. Определите массу образовавшегося этанола.

Дано:

$V(CO_2) = 22,4$ л (н. у.)

Найти:

$m(C_2H_5OH)$ — ?

Решение:

1. Спиртовое брожение глюкозы описывается следующим химическим уравнением:

$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{дрожжи} 2C_2H_5OH + 2CO_2\uparrow$

Из этого уравнения видно, что в ходе реакции образуется этанол ($C_2H_5OH$) и углекислый газ ($CO_2$).

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) выделившегося углекислого газа. Согласно закону Авогадро, при нормальных условиях (н. у.) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Этот объем называется молярным объемом ($V_m$).

Количество вещества $n$ можно найти по формуле:

$n = \frac{V}{V_m}$

Подставим данные из условия задачи:

$n(CO_2) = \frac{22,4 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 1 \text{ моль}$

3. Теперь, используя уравнение реакции, найдем количество вещества этанола, которое образовалось вместе с 1 моль углекислого газа. Стехиометрические коэффициенты перед этанолом и углекислым газом в уравнении реакции равны (оба равны 2). Это означает, что их количества вещества соотносятся как 2:2, или 1:1.

$\frac{n(C_2H_5OH)}{n(CO_2)} = \frac{2}{2} = 1$

Следовательно, количество вещества этанола равно количеству вещества углекислого газа:

$n(C_2H_5OH) = n(CO_2) = 1 \text{ моль}$

4. Рассчитаем молярную массу этанола ($C_2H_5OH$). Для этого используем относительные атомные массы элементов: $Ar(C)=12$, $Ar(H)=1$, $Ar(O)=16$.

$M(C_2H_5OH) = 2 \cdot Ar(C) + 6 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 24 + 6 + 16 = 46 \text{ г/моль}$

5. Зная количество вещества и молярную массу этанола, найдем его массу ($m$) по формуле:

$m = n \cdot M$

$m(C_2H_5OH) = 1 \text{ моль} \cdot 46 \text{ г/моль} = 46 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося этанола составляет 46 г.