Номер 1.42, страница 41, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.42. Вычислите объем углекислого газа (н. у.), выделившегося при сгорании 1 г глюкозы ($C_6H_{12}O_6 + 6O_2 = 6CO_2 + 6H_2O$).

Дано:

Масса глюкозы, $m(C_6H_{12}O_6) = 1$ г
Уравнение реакции: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 = 6CO_2 + 6H_2O$
Условия: нормальные (н. у.)

$m(C_6H_{12}O_6) = 0.001$ кг

Найти:

Объем углекислого газа, $V(CO_2)$ - ?

Решение:

1. Для начала вычислим молярную массу глюкозы ($C_6H_{12}O_6$), используя относительные атомные массы элементов из периодической системы: $Ar(C) = 12$ а.е.м., $Ar(H) = 1$ а.е.м., $Ar(O) = 16$ а.е.м.

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

2. Теперь найдем количество вещества (число молей) глюкозы массой 1 г по формуле $\nu = m/M$.

$\nu(C_6H_{12}O_6) = \frac{m(C_6H_{12}O_6)}{M(C_6H_{12}O_6)} = \frac{1 \text{ г}}{180 \text{ г/моль}} = \frac{1}{180}$ моль.

3. По уравнению реакции горения $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 = 6CO_2 + 6H_2O$ видно, что из 1 моль глюкозы образуется 6 моль углекислого газа. Соотношение количеств веществ глюкозы и углекислого газа составляет 1:6.

$\frac{\nu(C_6H_{12}O_6)}{1} = \frac{\nu(CO_2)}{6}$

Отсюда найдем количество вещества выделившегося углекислого газа:

$\nu(CO_2) = 6 \cdot \nu(C_6H_{12}O_6) = 6 \cdot \frac{1}{180} \text{ моль} = \frac{6}{180} \text{ моль} = \frac{1}{30}$ моль.

4. Зная количество вещества углекислого газа, можно вычислить его объем при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа ($V_m$) равен 22,4 л/моль. Используем формулу $V = \nu \cdot V_m$.

$V(CO_2) = \nu(CO_2) \cdot V_m = \frac{1}{30} \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = \frac{22.4}{30} \text{ л} \approx 0.747$ л.

Ответ: объем выделившегося углекислого газа составляет примерно $0.747$ л.