Question

Яку масу глюкози можна відновити воднем,який добули при взаємодії цинку масою 13г з розчином хлоридної кислоти масою 122г імасовою часткою кислоти 15% ?

Answer 1

Для розв'язання цієї задачі необхідно визначити кількість водню, який було добуто при реакції цинку з хлоридною кислотою, а потім використати його для відновлення глюкози.

1. Визначимо кількість водню, який було добуто при реакції цинку з хлоридною кислотою:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Молярна маса цинку: 65,38 г/моль

Молярна маса хлоридної кислоти: 36,46 г/моль

Знаходимо кількість речовини цинку:

n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = 13 г / 65,38 г/моль = 0,199 моль

Знаходимо кількість речовини хлоридної кислоти:

n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 122 г / 36,46 г/моль = 3,34 моль

Оскільки імасова частка кислоти становить 15%, то можемо визначити кількість речовини водню, який було добуто:

n(H2) = n(HCl) 2 0,15 = 1,002 моль

Знаходимо масу водню:

m(H2) = n(H2) M(H2) = 1,002 моль 2,016 г/моль = 2,02 г

Отже, було добуто 2,02 г водню.

2. Визначимо кількість глюкози, яку можна відновити цим воднем:

C6H12O6 + 6H2 → 6H2O + 6C

Молярна маса глюкози: 180,16 г/моль

Знаходимо кількість речовини водню:

n(H2) = m(H2) / M(H2) = 2,02 г / 2,016 г/моль = 1 моль

Оскільки для відновлення однієї молі глюкози потрібно 6 молей водню, то можемо визначити кількість глюкози:

n(C6H12O6) = n(H2) / 6 = 0,167 моль

Знаходимо масу глюкози:

m(C6H12O6) = n(C6H12O6) M(C6H12O6) = 0,167 моль 180,16 г/моль = 30,03 г

Отже, можна відновити 30,03 г глюкози.

Answer 2

Щоб визначити масу глюкози, яку можна відновити воднем, необхідно врахувати реакцію взаємодії цинку з хлоридною кислотою, а також розрахувати масову частку глюкози у реакції.

Спочатку запишемо хімічну реакцію:

\[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow \]

1. Розрахунок маси водню (H2), який визначить кількість молей цинку (Zn), які взяли участь у реакції.

Маса водню дорівнює масі кисню води, яка утворилася в результаті реакції.

\[ M(H_2O) = 2 \times M(H) + M(O) \]

Де маса атома водню \( M(H) = 1 \, \text{г/моль} \), а маса атома кисню \( M(O) = 16 \, \text{г/моль} \).

\[ M(H_2O) = 2 \times 1 + 16 = 18 \, \text{г/моль} \]

Маса водню \( M(H_2) = \frac{18}{2} = 9 \, \text{г/моль} \)

Тепер можемо розрахувати кількість молей водню:

\[ \text{Молі водню} = \frac{\text{Маса водню}}{\text{Маса молекули водню}} = \frac{13 \, \text{г}}{9 \, \text{г/моль}} \approx 1.44 \, \text{моль} \]

2. Знаходження маси глюкози (C6H12O6), яку можна відновити воднем.

З рівняння реакції видно, що на кожну молекулу цинку (Zn) іде 1 молекула водню (H2), і на 1 молекулу глюкози іде також 1 молекула водню.

Маса глюкози дорівнює кількість молей водню, помножену на масу молекули глюкози.

Маса молекули глюкози \( M(C_6H_{12}O_6) \) складається з мас атомів вуглецю, водню і кисню.

\[ M(C_6H_{12}O_6) = 6 \times M(C) + 12 \times M(H) + 6 \times M(O) \]

Припустимо, що маса атома вуглецю \( M(C) = 12 \, \text{г/моль} \), а маса атома водню та кисню ті, що вже були визначені.

\[ M(C_6H_{12}O_6) = 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 180 \, \text{г/моль} \]

Тепер можемо розрахувати масу глюкози:

\[ \text{Маса глюкози} = \text{Молі водню} \times M(C_6H_{12}O_6) \]

\[ \text{Маса глюкози} = 1.44 \, \text{моль} \times 180 \, \text{г/моль} \approx 259.2 \, \text{г} \]

Отже, можна відновити приблизно 259.2 г глюкози з використанням цинку, який взаємодіє з хлоридною кислотою у вказаних умовах.