Question

ДАМ 40 БАЛЛОВ!! 1. Який об’єм кисню використовується для спалювання пропан-бутанової Суміші об’ємом 25 куб. м.(н.у.). Об’ємна частка бутану в ній 70%. 2. Яка маса глюкози утворюється при фотосинтезі,якщо в результаті реакції Виділяється 268,8л.кисню? 3. Який об’єм карбон (ІV) оксиду утворюється при спиртовому бродінні глюкози масою 720г? Яка маса спирту утворюється?

Answer 1

Ответ:

1. Для визначення об'єму кисню необхідно спочатку визначити кількість пропану та бутану в суміші.

Об’єм бутану: 0,7 x 25 куб. м. = 17,5 куб. м.

Об’єм пропану: (1 - 0,7) x 25 куб. м. = 7,5 куб. м.

Для спалювання одного моля бутану необхідно 11 молей кисню, а для спалювання одного моля пропану - 5 молей кисню. Таким чином, загальна кількість кисню для спалювання 1 моля бутану та 1 моля пропану:

11 моль O2 + 5 моль O2 = 16 моль O2

Тому для спалювання 17,5 куб. м бутану та 7,5 куб. м пропану необхідно:

(17,5 моль / 2) x 16 моль O2 + (7,5 моль / 2) x 16 моль O2 = 120 моль O2

Об’єм кисню при нормальних умовах (н.у.) можна визначити за умови, що 1 моль газу при н.у. займає об'єм 22,4 літра:

Об’єм кисню при нормальних умовах (н.у.) можна визначити за умови, що 1 моль газу при н.у. займає об'єм 22,4 літра:Об’єм кисню = (120 моль x 22,4 л) / 1 моль = 2 688 л

2. У реакції фотосинтезу глюкоза утворюється з вуглекислого газу та води за участю сонячної енергії та хлорофілу. За рівнянням реакції:

6 CO2 + 6 H2O + світлоенергія → C6H12O6 + 6 O2

За 22,4 л/моль (н.у.) на 1 моль кисню відповідає 6 моль вуглекислого газу, тому 268,8 л кисню відповідають 6/22,4 * 268,8 л вуглекислого газу, що дорівнює 72 л вуглекислого газу. Оскільки для утворення 1 молекули глюкози потрібно 6 молекул вуглекислого газу, то на 72 л вуглекислого газу можна отримати 72/6 = 12 моль глюкози.

Молярна маса глюкози C6H12O6 дорівнює 180 г/моль, тому маса 12 моль глюкози дорівнює 12 * 180 = 2160 г або 2,16 кг.

3. Об’єм карбон(IV) оксиду, що утворюється:

1 моль глюкози дає 2 молі етанолу (спирту)

720 г глюкози = 4 моля

Отже, утвориться 2×4=8 молей CO2.

V(CO2) = n(CO2) × Vm(CO2) = 8 моль × 22,4 л/моль = 179,2 л (н.у.)

Маса спирту, що утвориться:

1 моль глюкози дає 2 молі етанолу (спирту)

720 г глюкози = 4 моля

Отже, утвориться 2×4×46 = 368 г спирту.

Answer 2

1. Для розрахунку об'єму кисню, який використовується для спалювання пропан-бутанової суміші, необхідно використати реакцію горіння цих газів: C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O C4H10 + 13/2O2 -> 4CO2 + 5H2O

За реакцією видно, що для спалювання одного молекулярного відсотка пропану потрібно 5 молекулярних відсотків кисню. Так само, для спалювання одного молекулярного відсотка бутану потрібно 13/2 молекулярних відсотків кисню.

Обчислимо кількість кисню у газовій суміші: Об'єм складає 25 куб. м. (н.у.), а об'ємна частка бутану - 70%, тому об'єм пропану у суміші складає 30% = 0,3.

Для пропану: Об'єм пропану = 0,3 * 25 куб. м. = 7,5 куб. м. Необхідна кількість кисню для пропану = 7,5 куб. м. * 5 молек. відсотків = 37,5 куб. м.

Для бутану: Об'єм бутану = 0,7 * 25 куб. м. = 17,5 куб. м. Необхідна кількість кисню для бутану = 17,5 куб. м. * 13/2 молек. відсотків = 113,75 куб. м.

Отже, загальний об'єм кисню, необхідний для спалювання пропан-бутанової суміші об'ємом 25 куб. м. (н.у.), становитиме 37,5 куб. м. + 113,75 куб. м. = 151,25 куб. м.

2. Для розрахунку маси глюкози, яка утворюється при фотосинтезі, необхідно використати реакцію фотосинтезу: 6CO2 + 6H2O + світлоенергія -> C6H12O6 + 6O2

За реакцією видно, що при формуванні одного молекулярного відсотка глюкози виділяється 6 молекулярних відсотків кисню.

Обчислимо кількість кисню, виділеного у результаті фотосинтезу: Об'єм кисню = 268,8 л Кількість молекулярних відсотків кисню = 268,8 л / 6 л/мол = 44,8 мол.

Кількість молекулярних відсотків глюкози, яка утворюється, буде такою ж, як і кисень, тому маса глюкози дорівнюватиме 44,8 мол * 180,2 г/мол = 8089,6 г.

Отже, маса глюкози, яка утворюється при фотосинтезі, становитиме 8089,6 г.

3. Для розрахунку об'єму вуглекислого газу та маси спирту, які утворюються при спиртовому бродінні глюкози, необхідно використати реакцію бродіння глюкози: C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2

За реакцією видно, що при бродінні одного молекулярного відсотка глюкози утворюється 2 молекулярних відсотки спирту та 2 молекулярних відсотки вуглекислого газу.

Обчислимо кількість молекулярних відсотків вуглекислого газу: Маса глюкози = 720 г Кількість молекулярних відсотків глюкози = 720 г / 180,2 г/мол = 3,996 мол

Кількість молекулярних відсотків вуглекислого газу = 3,996 мол * 2 молекулярних відсотки = 7,992 мол

Об'єм вуглекислого газу = 7,992 мол * 22,4 л/мол = 179,17 л

Для розрахунку маси спирту, який утворюється, використаємо молярну масу етанолу (C2H5OH) - 46,07 г/мол.

Маса спирту = 2 мол * 46,07 г/мол = 92,14 г

Отже, об'єм вуглекислого газу, який утворюється при спиртовому бродінні глюкози масою 720 г, становить 179,17 л, а маса спирту дорівнює 92,14 г.