Номер 10, страница 345 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 60. Химические свойства моносахаридов. Глава 6. Биологически активные вещества - номер 10, страница 345.

Условие.

10. При спиртовом брожении глюкозы выделилось 33,6 л (н. у.) углекислого газа. Определите массу образовавшегося этанола.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(CO_2) = 33,6$ л (н. у.)

Найти:

$m(C_2H_5OH)$ — ?

Решение:

Процесс спиртового брожения глюкозы описывается следующим химическим уравнением:

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

1. Сначала определим количество вещества (число моль) выделившегося углекислого газа ($CO_2$). Так как объем дан для нормальных условий (н. у.), мы можем использовать молярный объем газов, который при н. у. составляет $V_m = 22,4$ л/моль.

Количество вещества $n$ рассчитывается по формуле:

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

Подставим известные значения:

$n(CO_2) = \frac{33,6 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 1,5 \text{ моль}$

2. Теперь, используя уравнение реакции, найдем количество вещества образовавшегося этанола ($C_2H_5OH$).

Из уравнения видно, что стехиометрические коэффициенты перед этанолом и углекислым газом равны (оба равны 2). Это означает, что их количества веществ находятся в соотношении 1:1.

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

Следовательно, количество вещества этанола также равно 1,5 моль:

$n(C_2H_5OH) = 1,5 \text{ моль}$

3. Рассчитаем молярную массу этанола ($C_2H_5OH$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы: $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$, $Ar(O) = 16$.

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

4. Наконец, найдем массу образовавшегося этанола, умножив его количество вещества на молярную массу:

$m = n \cdot M$

$m(C_2H_5OH) = n(C_2H_5OH) \cdot M(C_2H_5OH) = 1,5 \text{ моль} \cdot 46 \text{ г/моль} = 69 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося этанола равна 69 г.