Question

Какая масса глюконовой кислоты образуется при нагревании 7,2 г глюкозы с 5 г гидроксида меди (II)? подробное решение

Answer 1

.......................

Answer 2

Конверсия глюкозы в глюконовую кислоту может происходить через реакцию окисления с гидроксидом меди (II) в щелочной среде. Уравнение реакции окисления глюкозы:

C6H12O6 (глюкоза) + 2Cu(OH)2 (гидроксид меди(II)) → 2CuO (оксид меди(II)) + C6H12O7 (глюконовая кислота) + H2O

Первоначально нужно выяснить, сколько моль глюкозы и гидроксида меди (II) участвует в реакции.

Молярная масса глюкозы (C6H12O6): C = 12.01 г/моль H = 1.008 г/моль O = 16.00 г/моль

Молярная масса глюкозы = 6 * 12.01 + 12 * 1.008 + 6 * 16.00 = 180.16 г/моль

Сначала найдем количество вещества глюкозы:

n = масса / молярная масса n(gлюкозы) = 7.2 г / 180.16 г/моль ≈ 0.04 моль глюкозы

Теперь посмотрим на гидроксид меди (II). Поскольку масса дана в виде гидроксида, нам нужно перевести ее в массу меди, используя соответствующие молярные массы.

Молярная масса Cu(OH)2: Cu = 63.55 г/моль O = 16.00 г/моль H = 1.008 г/моль

Молярная масса Cu(OH)2 = 63.55 + 2 * 16.00 + 2 * 1.008 = 97.56 г/моль

Теперь найдем количество вещества гидроксида меди (II):

n = масса / молярная масса n(гидроксида меди(II)) = 5 г / 97.56 г/моль ≈ 0.051 моль гидроксида меди (II)

Из уравнения реакции мы видим, что для окисления одной моли глюкозы требуется две моли гидроксида меди (II). Таким образом, количество молей глюкозы и гидроксида меди (II) не соотносится 1:1.

Так как количество молей гидроксида меди (II) больше, чем количество молей глюкозы в два раза, гидроксид меди (II) будет ограничивающим реагентом. То есть, всю глюкозу можно окислить только до количества молей гидроксида меди (II).

Для окисления 0.04 моль глюкозы требуется 0.02 моль гидроксида меди (II) (так как соотношение 1:2).

Теперь выразим массу глюконовой кислоты, которая образуется после окисления глюкозы:

Масса глюконовой кислоты = количество молей глюконовой кислоты × молярная масса Молярная масса C6H12O7 (глюконовая кислота) ≈ 196.16 г/моль

Масса глюконовой кислоты = 0.02 моль × 196.16 г/моль ≈ 3.92 г глюконовой кислоты

Таким образом, при окислении 7.2 г глюкозы с 5 г гидроксида меди (II) образуется примерно 3.92 г глюконовой кислоты.