Номер 1, страница 154 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. В каком углеводе содержится больше углерода (в процентах по массе) — в глюкозе или в сахарозе?

1. Дано:

Глюкоза, химическая формула: $C_6H_{12}O_6$.

Сахароза, химическая формула: $C_{12}H_{22}O_{11}$.

Относительные атомные массы элементов (округленные): $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$, $Ar(O) = 16$.

Найти:

Сравнить массовые доли углерода $ω(C)$ в глюкозе и сахарозе.

Решение:

Для ответа на вопрос необходимо рассчитать массовую долю углерода в каждом из этих углеводов. Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле:

$ω(элемента) = \frac{n \cdot Ar(элемента)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$

где $\text{n}$ — это количество атомов данного элемента в одной молекуле вещества, $Ar(элемента)$ — относительная атомная масса элемента, а $Mr(вещества)$ — относительная молекулярная масса всего вещества.

1. Расчет для глюкозы ($C_6H_{12}O_6$)

Сначала вычислим относительную молекулярную массу глюкозы. Она равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы:

$Mr(C_6H_{12}O_6) = 6 \cdot Ar(C) + 12 \cdot Ar(H) + 6 \cdot Ar(O) = 6 \cdot 12 + 12 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 72 + 12 + 96 = 180$

Теперь рассчитаем массовую долю углерода в глюкозе:

$ω(C \text{ в глюкозе}) = \frac{6 \cdot Ar(C)}{Mr(C_6H_{12}O_6)} \cdot 100\% = \frac{6 \cdot 12}{180} \cdot 100\% = \frac{72}{180} \cdot 100\% = 0.4 \cdot 100\% = 40\%$

2. Расчет для сахарозы ($C_{12}H_{22}O_{11}$)

Аналогично вычислим относительную молекулярную массу сахарозы:

$Mr(C_{12}H_{22}O_{11}) = 12 \cdot Ar(C) + 22 \cdot Ar(H) + 11 \cdot Ar(O) = 12 \cdot 12 + 22 \cdot 1 + 11 \cdot 16 = 144 + 22 + 176 = 342$

Теперь рассчитаем массовую долю углерода в сахарозе:

$ω(C \text{ в сахарозе}) = \frac{12 \cdot Ar(C)}{Mr(C_{12}H_{22}O_{11})} \cdot 100\% = \frac{12 \cdot 12}{342} \cdot 100\% = \frac{144}{342} \cdot 100\% \approx 0.42105 \cdot 100\% \approx 42.11\%$

3. Сравнение результатов

Сравним полученные значения массовых долей углерода:

Массовая доля C в глюкозе: $40\%$

Массовая доля C в сахарозе: $42.11\%$

Поскольку $42.11\% > 40\%$, массовая доля углерода в сахарозе больше, чем в глюкозе.

Ответ: больше углерода (в процентах по массе) содержится в сахарозе.