Номер 6, страница 161 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава IX. Углеводы. Параграф 33. Полисахариды. Крахмал. Подумайте, ответьте, выполните... - номер 6, страница 161.

Условие.

6. Массовая доля крахмала в кукурузе составляет 70 %. Какое количество глюкозы (в молях) можно получить из 500 кг кукурузных семян? (Расчёт ведите на одно элементарное звено молекулы крахмала – $C_6H_{10}O_5$.)

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{кукурузы}) = 500 \text{ кг}$

$\omega(\text{крахмала}) = 70 \%$

Элементарное звено крахмала: $\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5$

$m(\text{кукурузы}) = 500 \text{ кг} = 500 \times 1000 \text{ г} = 500000 \text{ г}$

$\omega(\text{крахмала}) = 70 \% = 0.7$

Найти:

$n(\text{глюкозы}) - ?$

Решение:

1. Найдем массу крахмала, содержащегося в 500 кг кукурузных семян, используя формулу для массовой доли вещества:

$m(\text{крахмала}) = m(\text{кукурузы}) \cdot \omega(\text{крахмала})$

$m(\text{крахмала}) = 500 \text{ кг} \cdot 0.7 = 350 \text{ кг}$

Для дальнейших расчетов переведем массу крахмала в граммы:

$m(\text{крахмала}) = 350 \text{ кг} = 350000 \text{ г}$

2. Запишем уравнение реакции гидролиза крахмала. Крахмал является полисахаридом, состоящим из остатков глюкозы. При полном гидролизе каждое элементарное звено крахмала $(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5)$ образует одну молекулу глюкозы $(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6)$:

$(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5)_n + n\text{H}_2\text{O} \rightarrow n\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$

Согласно условию, расчет ведем на одно элементарное звено. Стехиометрическое соотношение между элементарным звеном крахмала и образующейся глюкозой составляет 1:1.

$\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$

Из этого следует, что количество вещества глюкозы равно количеству вещества элементарных звеньев крахмала:

$n(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = n(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5)$

3. Рассчитаем молярную массу элементарного звена крахмала ($\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5$), используя относительные атомные массы элементов: $Ar(\text{C}) = 12$, $Ar(\text{H}) = 1$, $Ar(\text{O}) = 16$.

$M(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5) = 6 \cdot Ar(\text{C}) + 10 \cdot Ar(\text{H}) + 5 \cdot Ar(\text{O}) = 6 \cdot 12 + 10 \cdot 1 + 5 \cdot 16 = 72 + 10 + 80 = 162 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества (в молях) элементарных звеньев крахмала массой 350000 г.

$n(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5) = \frac{m(\text{крахмала})}{M(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5)}$

$n(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5) = \frac{350000 \text{ г}}{162 \text{ г/моль}} \approx 2160.494 \text{ моль}$

5. Так как $n(\text{глюкозы}) = n(\text{крахмала})$, то количество вещества глюкозы, которое можно получить, также равно примерно 2160,494 моль. Округлим результат до десятых.

$n(\text{глюкозы}) \approx 2160.5 \text{ моль}$

Ответ: можно получить 2160,5 моль глюкозы.