Номер 3.31, страница 57, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.31. Вычислите массу глюкозы, полученной из 200 г раствора крахмала, массовая доля крахмала в котором 20%.

Дано:

$m_{р-ра(крахмала)} = 200 \text{ г}$

$\omega_{(крахмала)} = 20\% = 0.2$

Найти:

$m_{(глюкозы)} - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение реакции гидролиза крахмала. Крахмал является полимером (полисахаридом), мономерным звеном которого является остаток глюкозы. Общая формула крахмала — $(C_6H_{10}O_5)_n$. В результате полного гидролиза крахмала образуется глюкоза $C_6H_{12}O_6$.

Уравнение реакции в общем виде:

$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \rightarrow nC_6H_{12}O_6$

2. Далее вычислим массу чистого крахмала, содержащегося в 200 г 20%-го раствора. Для этого воспользуемся формулой для расчета массовой доли вещества в растворе:

$m_{(вещества)} = m_{(раствора)} \times \omega_{(вещества)}$

$m_{(крахмала)} = 200 \text{ г} \times 0.20 = 40 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы мономерного звена крахмала $(C_6H_{10}O_5)$ и глюкозы $(C_6H_{12}O_6)$, используя относительные атомные массы элементов (округленные до целых): $Ar(C)=12$, $Ar(H)=1$, $Ar(O)=16$.

Молярная масса мономерного звена крахмала:

$M(C_6H_{10}O_5) = 6 \times 12 + 10 \times 1 + 5 \times 16 = 72 + 10 + 80 = 162 \text{ г/моль}$

Молярная масса глюкозы:

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

4. Из уравнения реакции видно, что из каждого мономерного звена крахмала $(C_6H_{10}O_5)$ массой 162 г/моль образуется одна молекула глюкозы $(C_6H_{12}O_6)$ массой 180 г/моль. Составим пропорцию, чтобы найти массу глюкозы ($m_{глюкозы}$), которая образуется из 40 г крахмала.

Пропорция на основе масс и молярных масс:

$\frac{m_{(крахмала)}}{M(C_6H_{10}O_5)} = \frac{m_{(глюкозы)}}{M(C_6H_{12}O_6)}$

Подставим известные значения:

$\frac{40 \text{ г}}{162 \text{ г/моль}} = \frac{m_{(глюкозы)}}{180 \text{ г/моль}}$

Теперь выразим $m_{(глюкозы)}$ и произведем расчет:

$m_{(глюкозы)} = \frac{40 \text{ г} \times 180 \text{ г/моль}}{162 \text{ г/моль}} = \frac{7200}{162} \text{ г} \approx 44,44 \text{ г}$

Ответ: масса полученной глюкозы составляет 44,44 г.