Номер 5, страница 197 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Дано:

$V(CO_2) = 448 \text{ м}^3$

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

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

$V(O_2) - ?$

$n(H_2O) - ?$

Решение:

1. Запишем суммарное уравнение реакции фотосинтеза:

$6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2$

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) углекислого газа ($CO_2$), вступившего в реакцию. При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль, что эквивалентно $22.4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}$.

$n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{V_m} = \frac{448 \text{ м}^3}{22.4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}} = 20 \cdot 10^3 \text{ моль} = 20000 \text{ моль}$

3. Используя стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции, найдем количества веществ продуктов и второго реагента. Соотношение количеств веществ по уравнению:

$n(CO_2) : n(H_2O) : n(C_6H_{12}O_6) : n(O_2) = 6 : 6 : 1 : 6$

масса глюкозы

Из стехиометрического соотношения находим количество вещества глюкозы:

$n(C_6H_{12}O_6) = \frac{1}{6} n(CO_2) = \frac{1}{6} \cdot 20000 \text{ моль} = \frac{10000}{3} \text{ моль}$

Вычислим молярную массу глюкозы ($C_6H_{12}O_6$), используя относительные атомные массы элементов: $Ar(C)=12$, $Ar(H)=1$, $Ar(O)=16$.

$M(C_6H_{12}O_6) = 6 \cdot 12 + 12 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 72 + 12 + 96 = 180 \text{ г/моль} = 0.18 \text{ кг/моль}$

Теперь найдем массу образовавшейся глюкозы:

$m(C_6H_{12}O_6) = n(C_6H_{12}O_6) \cdot M(C_6H_{12}O_6) = \frac{10000}{3} \text{ моль} \cdot 180 \text{ г/моль} = 10000 \cdot 60 \text{ г} = 600000 \text{ г} = 600 \text{ кг}$

Ответ: масса глюкозы составляет 600 кг.

объём кислорода

Из соотношения $n(CO_2) : n(O_2) = 6 : 6 = 1 : 1$, следует, что $n(O_2) = n(CO_2) = 20000 \text{ моль}$.

Найдем объем кислорода, выделившегося при нормальных условиях:

$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = 20000 \text{ моль} \cdot 22.4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль} = 448 \text{ м}^3$

(Согласно закону Авогадро, так как количества веществ $CO_2$ и $O_2$ равны, то их объемы при одинаковых условиях также равны).

Ответ: объём кислорода составляет 448 м³.

количество вещества воды

Из соотношения $n(CO_2) : n(H_2O) = 6 : 6 = 1 : 1$, следует, что количество вещества воды, которое потребовалось для реакции, равно количеству вещества углекислого газа:

$n(H_2O) = n(CO_2) = 20000 \text{ моль}$

Ответ: количество вещества воды составляет 20000 моль (или 20 кмоль).