Визначити, яку масу 95%-го розчину етанолу спалили, якщо при цьому виділилося 2,24 л вуглекислого газу. Яку масу глюкози теоретично можна отримати з цього вуглекислого газу в результат процесу фотосинтезу.
Ответы
Ответ:
Для вирішення цієї задачі ми використаємо закон Дальтона. Згідно з цим законом, сумарний тиск газової суміші дорівнює сумі тисків кожного газу окремо. У нашому випадку, ми можемо визначити масу спаленого етанолу, знаючи об'єм виділеного вуглекислого газу.
Для цього нам необхідно визначити кількість речовини вуглекислого газу, який виділився під час спалення етанолу. За рівнянням реакції, один мільйон молекул етанолу спалахнули б у присутності кисню, утворюючи два мільйони молекул води та два мільйони молекул вуглекислого газу:
C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O
За умови, що розчин етанолу має концентрацію 95%, ми можемо вважати, що маса етанолу у розчині дорівнює 0.95 маси розчину. Тому, ми можемо обчислити масу етанолу, який було спалено:
V(CO2) = 2.24 л = 0.00224 м^3 - об'єм виділеного вуглекислого газу
n(CO2) = PV/RT = (101.3 кПа) * (0.00224 м^3) / (8.31 Дж/(моль*К) * 293 К) = 0.000093 моль - кількість речовини вуглекислого газу
n(C2H5OH) = n(CO2) / 2 = 0.0000465 моль - кількість речовини етанолу
m(C2H5OH) = n(C2H5OH) * M(C2H5OH) = 0.0000465 моль * 46.07 г/моль = 0.00214 г - маса етанолу, який було спалено
Тепер ми можемо визначити масу глюкози, яку можна отримати з цього вуглекислого газу шляхом фотосинтезу. За рівнянням фотосинтезу, на 6 молекул вуглекислого газу теоретично можна отримати одну молекулу глюкози:
6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2
Отже, ми можемо обчислити кількість молекул глюкози, яку можна отримати з виділеного вуглекислого газу:
n(C6H12O6) = n(CO2) / 6 = 0.0000155 моль - кількість речовини глюкози
m(C6H12O6) = n(C6H12O6) * M(C6H12O6) = 0.0000155 моль * 180.16 г/моль = 0.00279 г - маса глюкози, яку можна отримати
Отже, маса спаленого 95%-го розчину етанолу дорівнює 0.00214 г, а маса глюкози, яку можна отримати з цього вуглекислого газу, становить 0.00279 г.