Номер 2, страница 152 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. При брожении глюкозы образовалось 112 л (н. у.) газа $CO_2$. Сколько глюкозы (в граммах) подверглось брожению?

Ответ: 450 г.

Дано:

$V(CO_2) = 112$ л (н. у.)

Молярный объем газа при н.у. $V_m = 22.4$ л/моль

Найти:

$m(C_6H_{12}O_6)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции спиртового брожения глюкозы. В ходе этой реакции из одной молекулы глюкозы образуется две молекулы этилового спирта и две молекулы углекислого газа.

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

2. Найдем количество вещества (число молей) выделившегося углекислого газа ($CO_2$). Для газов при нормальных условиях (н. у.) количество вещества ($\text{n}$) связано с объемом ($\text{V}$) через молярный объем ($V_m$), который равен 22,4 л/моль.

Формула для расчета: $n = \frac{V}{V_m}$

$n(CO_2) = \frac{112 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 5 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим, какое количество вещества глюкозы потребовалось для образования 5 моль углекислого газа. Из уравнения видно, что стехиометрическое соотношение глюкозы и углекислого газа составляет 1:2.

$\frac{n(C_6H_{12}O_6)}{1} = \frac{n(CO_2)}{2}$

Следовательно, количество вещества глюкозы в два раза меньше количества вещества углекислого газа:

$n(C_6H_{12}O_6) = \frac{1}{2} \cdot n(CO_2) = \frac{1}{2} \cdot 5 \text{ моль} = 2.5 \text{ моль}$

4. Теперь найдем массу глюкозы, которая соответствует 2,5 моль. Для этого сначала вычислим молярную массу глюкозы ($C_6H_{12}O_6$).

$M(C_6H_{12}O_6) = 6 \cdot Ar(C) + 12 \cdot Ar(H) + 6 \cdot Ar(O) = 6 \cdot 12.01 + 12 \cdot 1.008 + 6 \cdot 16.00 \approx 180 \text{ г/моль}$

5. Используя формулу для нахождения массы ($m = n \cdot M$), рассчитаем массу глюкозы.

$m(C_6H_{12}O_6) = n(C_6H_{12}O_6) \cdot M(C_6H_{12}O_6) = 2.5 \text{ моль} \cdot 180 \text{ г/моль} = 450 \text{ г}$

Ответ: 450 г.