Question

Обчисліть масу целюлози, яку спалили, якщо при цьому виділився карбон(ІV) оксид об'ємом 5,376 л (н.у.)​

Answer 1

Для обчислення маси целюлози, яку спалили, ми можемо використовувати інформацію про об'єм карбону(IV) оксиду та знати, що при спалюванні целюлози утворюється карбон(IV) оксид та вода.

Спочатку, давайте перетворимо об'єм карбону(IV) оксиду з нормальних умов (н.у.) на стандартні умови (с.у.), де температура 0°C і тиск 1 атмосфера (101,3 кПа). Для цього ми використовуємо ідеальний газовий закон:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молекул, R - газова стала, T - температура.

При н.у. температура становить 273 К, та тиск 1 атмосфера (101,3 кПа).

Отже, ми можемо перетворити об'єм карбону(IV) оксиду до с.у.:

V₁ = (5,376 л * 101,3 кПа * 273 К) / (1 атмосфера * 273 К * 101,3 кПа)

V₁ ≈ 5,376 л * 0,0821 (л∙атм) / (К∙моль)

V₁ ≈ 0,441 моль

Тепер ми знаємо кількість молекул карбону(IV) оксиду, яка утворилася під час спалювання целюлози. Реакція спалювання целюлози виглядає так:

C6H10O5 + 6 O2 -> 6 CO2 + 5 H2O

Маса целюлози дорівнює масі викинутої CO2, оскільки вона є продуктом реакції:

Маса целюлози = Маса CO2

Тепер врахуємо масу молекули CO2. Маса молекули CO2 дорівнює масі атомарного вуглецю (12 г/моль) помножити на 2 та масі атомарного кисню (16 г/моль) помножити на 2:

Маса молекули CO2 = (2 * 12 г/моль) + (2 * 16 г/моль) = 44 г/моль

Тепер можемо обчислити масу CO2, яка утворилася:

Маса CO2 = Кількість молекул CO2 * Маса молекули CO2

Маса CO2 = 0,441 моль * 44 г/моль ≈ 19,404 г

Отже, маса целюлози, яку спалили, приблизно 19,404 г.

Answer 2

Для обчислення маси целюлози, яку було спалено, спочатку потрібно визначити кількість молекул карбону в оксиді. Оскільки згідно з реакцією спалювання целюлози 1 молекула целюлози дає 6 молекул карбону, то ми можемо встановити наступну пропорцію:

1 моль целюлози -> 6 моль карбону x моль целюлози -> y моль карбону

Дізнаємося значення x, помноживши y на кількість молекул карбону в оксиді:

5,376 л * (1 моль C4 / 22,4 л) * (6 моль C / 1 моль C4) = 0,144 моль карбону

Тепер використаємо цей результат, щоб знайти масу целюлози. Молярна маса целюлози дорівнює 162 г/моль, тому:

0,144 моль * (162 г/моль) = 23,328 г

Отже, маса целюлози, яка була спалена, становить 23,328 г.