Номер 7, страница 93 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Дано:

$m(\text{целлюлозы}) = 8,1 \text{ г}$

$\omega(\text{гидролиза}) = 5\% = 0,05$

Найти:

$m(\text{глюкозы}) - ?$

Решение:

Целлюлоза является полисахаридом, мономерным звеном которого служит остаток β-глюкозы. Формула мономерного звена целлюлозы – $C_6H_{10}O_5$. При гидролизе (в данном случае под действием соляной кислоты в желудке) полимерная цепь распадается на отдельные молекулы глюкозы, формула которой $C_6H_{12}O_6$.

Уравнение реакции гидролиза в общем виде:

$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \rightarrow nC_6H_{12}O_6$

Сначала определим массу целлюлозы, которая подверглась гидролизу. Согласно условию, это 5% от исходной массы:

$m(\text{гидролиз. целлюлозы}) = m(\text{целлюлозы}) \cdot \omega(\text{гидролиза}) = 8,1 \text{ г} \cdot 0,05 = 0,405 \text{ г}$

Далее рассчитаем молярные массы мономерного звена целлюлозы и глюкозы, используя относительные атомные массы элементов: $Ar(C)=12, Ar(H)=1, Ar(O)=16$.

Молярная масса звена целлюлозы $(C_6H_{10}O_5)$:

$M(C_6H_{10}O_5) = 6 \cdot 12 + 10 \cdot 1 + 5 \cdot 16 = 72 + 10 + 80 = 162 \text{ г/моль}$

Молярная масса глюкозы $(C_6H_{12}O_6)$:

$M(C_6H_{12}O_6) = 6 \cdot 12 + 12 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 72 + 12 + 96 = 180 \text{ г/моль}$

Из уравнения реакции следует, что из одного мономерного звена целлюлозы образуется одна молекула глюкозы. Это означает, что из 162 г целлюлозы (масса 1 моль звеньев) образуется 180 г глюкозы (масса 1 моль молекул).

Составим пропорцию для расчета массы глюкозы, образовавшейся из 0,405 г целлюлозы:

$\frac{m(\text{гидролиз. целлюлозы})}{M(C_6H_{10}O_5)} = \frac{m(\text{глюкозы})}{M(C_6H_{12}O_6)}$

$\frac{0,405 \text{ г}}{162 \text{ г/моль}} = \frac{m(\text{глюкозы})}{180 \text{ г/моль}}$

Выразим и найдем массу глюкозы:

$m(\text{глюкозы}) = \frac{0,405 \text{ г} \cdot 180 \text{ г/моль}}{162 \text{ г/моль}} = 0,45 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся глюкозы равна 0,45 г.