Номер 50, страница 141 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

50. В 100 г глюкозы и 100 г фруктозы содержится равное количество

1) всех атомов

2) только атомов C

3) только атомов H

4) только атомов O

Дано:

Масса глюкозы: $m_{глюкозы} = 100 \text{ г}$
Масса фруктозы: $m_{фруктозы} = 100 \text{ г}$

Перевод в систему СИ не требуется, так как молярные массы удобно использовать в г/моль.

Найти:

Определить, количество каких частиц будет равным в 100 г глюкозы и 100 г фруктозы.

Решение:

1. Глюкоза и фруктоза являются изомерами — веществами, имеющими одинаковый атомный состав, но разное строение молекул. Их химическая формула одинакова: $C_6H_{12}O_6$.

2. Рассчитаем молярную массу ($M$) вещества с формулой $C_6H_{12}O_6$, используя относительные атомные массы элементов: $Ar(C) = 12 \text{ а.е.м.}$, $Ar(H) = 1 \text{ а.е.м.}$, $Ar(O) = 16 \text{ а.е.м.}$
$M(C_6H_{12}O_6) = 6 \cdot 12 + 12 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 72 + 12 + 96 = 180 \text{ г/моль}$.
Поскольку химические формулы глюкозы и фруктозы идентичны, их молярные массы равны: $M_{глюкозы} = M_{фруктозы} = 180 \text{ г/моль}$.

3. Найдем количество вещества ($\nu$) для каждой порции по формуле $\nu = \frac{m}{M}$.
$\nu_{глюкозы} = \frac{100 \text{ г}}{180 \text{ г/моль}} = \frac{5}{9} \text{ моль}$.
$\nu_{фруктозы} = \frac{100 \text{ г}}{180 \text{ г/моль}} = \frac{5}{9} \text{ моль}$.
Следовательно, количества вещества глюкозы и фруктозы в данных массах равны: $\nu_{глюкозы} = \nu_{фруктозы}$.

4. Количество любых частиц (молекул, атомов) связано с количеством вещества через постоянную Авогадро ($N_A$). Так как количество вещества ($\nu$) для глюкозы и фруктозы одинаково, то и количество их молекул будет одинаковым.

5. Поскольку молекулы глюкозы и фруктозы имеют одинаковый состав ($C_6H_{12}O_6$), то при равном количестве молекул в образцах будет содержаться и равное количество атомов каждого вида:
- равное количество атомов углерода (по 6 на молекулу);
- равное количество атомов водорода (по 12 на молекулу);
- равное количество атомов кислорода (по 6 на молекулу).

Следовательно, и общее количество всех атомов в 100 г глюкозы и 100 г фруктозы будет одинаковым. Варианты 2, 3 и 4 не являются полными, так как слово "только" в них неверно. Наиболее точный и всеобъемлющий ответ — "всех атомов".

Ответ: 1) всех атомов