Номер 4, страница 252 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

4. Дерево способно превращать за сутки 55 г $CO_2$ в углеводы. Сколько литров $O_2$ (н. у.) при этом выделяется?

Дано:

$m(CO_2) = 55$ г

Все данные представлены в единицах, подходящих для расчетов, перевод в СИ не требуется.

Найти:

$V(O_2)$ (н. у.) - ?

Решение:

Процесс превращения оксида углерода(IV) в углеводы, происходящий в растениях, — это фотосинтез. Запишем его обобщенное уравнение, где в качестве углевода образуется глюкоза $C_6H_{12}O_6$:

$6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{свет, хлорофилл} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$

1. Найдем количество вещества оксида углерода(IV), которое было поглощено. Для этого сначала вычислим молярную массу $CO_2$. Используем относительные атомные массы из периодической системы: $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.

$M(CO_2) = Ar(C) + 2 \cdot Ar(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44$ г/моль.

Теперь вычислим количество вещества ($n$) поглощенного $CO_2$ по формуле $n = m/M$:

$n(CO_2) = \frac{m(CO_2)}{M(CO_2)} = \frac{55 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 1,25$ моль.

2. Используя уравнение реакции, найдем количество вещества кислорода ($O_2$), который выделился в процессе. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении, соотношение количеств вещества $CO_2$ и $O_2$ составляет 6:6 или 1:1.

$\frac{n(CO_2)}{6} = \frac{n(O_2)}{6} \implies n(O_2) = n(CO_2)$

Следовательно, количество вещества выделившегося кислорода равно:

$n(O_2) = 1,25$ моль.

3. Рассчитаем объем кислорода при нормальных условиях (н. у.). При н. у. (температура 0 °C и давление 1 атм) молярный объем любого газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль. Объем газа можно найти по формуле $V = n \cdot V_m$.

$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = 1,25 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 28$ л.

Ответ: при этом выделяется 28 л кислорода.