Какова масса сахарозы, необходимая для образования 144 граммов углерода и 594 грамма воды при воздействии

Давайте рассмотрим эту задачу пошагово, чтобы было легче понять, какой процесс происходит и как получить ответ.

1. В некоторых задачах химии, вам может быть полезно разбить сложные соединения на их составные элементы. В данном случае, сахароза разлагается на углерод и воду при воздействии серной кислоты.

2. Посмотрим на данную реакцию:

\[C_{12}H_{22}O_{11} + H_2SO_4 \rightarrow 12C + 11H_2O\]

3. Из уравнения реакции видно, что 1 моль сахарозы разлагается на 12 молей углерода и 11 молей воды.

4. Чтобы вычислить массу сахарозы, необходимо сначала вычислить количество вещества углерода и воды.

5. Для этого применим формулу количество вещества \(n = \frac{m}{M}\), где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.

6. Молярная масса углерода (\(C\)) равна 12 г/моль, а молярная масса воды (\(H_2O\)) равна 18 г/моль.

7. Вычислим количество вещества углерода:

\[n_{C} = \frac{144}{12} = 12 \, \text{моль}\]

8. Теперь вычислим количество вещества воды:

\[n_{H_2O} = \frac{594}{18} = 33 \, \text{моль}\]

9. Из уравнения реакции, мы видим, что для образования 12 молей углерода требуется 1 моль сахарозы, а для образования 11 молей воды также требуется 1 моль сахарозы.

10. Таким образом, общее количество молей сахарозы, необходимое для образования данного количества углерода и воды, равно 12 + 11 = 23 молей.

11. Осталось вычислить массу сахарозы. Для этого применим формулу:

\[m_{\text{сахарозы}} = n_{\text{сахарозы}} \times M_{\text{сахарозы}}\]

где \(m_{\text{сахарозы}}\) - масса сахарозы, \(n_{\text{сахарозы}}\) - количество вещества сахарозы, \(M_{\text{сахарозы}}\) - молярная масса сахарозы.

12. Молярная масса сахарозы (\(C_{12}H_{22}O_{11}\)) равна 342 г/моль.

13. Подставим значения и вычислим массу сахарозы:

\[m_{\text{сахарозы}} = 23 \times 342 = 7866 \, \text{г}\]

Таким образом, для образования 144 г углерода и 594 г воды при воздействии концентрированной серной кислоты на сахарозу, необходимо 7866 г сахарозы.