Каково содержание примесей в глюкозе (в %), если при спиртовом брожении 220 граммов глюкозы приводят к образованию 51 литра углекислого газа?
Sambuka
Для решения этой задачи мы можем использовать химическое уравнение брожения глюкозы, основанное на химической формуле глюкозы \(C_6H_{12}O_6\). Процесс брожения приводит к образованию этилового спирта и углекислого газа.
Первым шагом найдем мольную массу глюкозы. Молярная масса глюкозы составляет 180 г/моль (получается из суммы атомных масс всех атомов в молекуле). Теперь мы можем вычислить количество молей глюкозы, которое используется в реакции. Для этого разделим массу глюкозы на ее молярную массу.
\[
n_{\text{глюкозы}} = \frac{{m_{\text{глюкозы}}}}{{M_{\text{глюкозы}}}} = \frac{{220}}{{180}} \approx 1.22 \text{ моль}
\]
Теперь перед нами стоит задача вычисления количества молей углекислого газа, образующегося в ходе реакции. По уравнению реакции видно, что на каждую молекулу глюкозы образуется 2 молекулы этилового спирта и 2 молекулы углекислого газа. Таким образом, количество молей углекислого газа будет равно удвоенному количеству молей глюкозы.
\[
n_{\text{углекислого газа}} = 2 \times n_{\text{глюкозы}} = 2 \times 1.22 \approx 2.44 \text{ моль}
\]
Теперь мы можем вычислить объем углекислого газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм).
Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа \(PV = nRT\), где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная и T - абсолютная температура.
Окружающая нагрузка предоставляет информацию о количестве газа при давлении 1 атм и комнатной температуре 25°C (298K). Подставим эти значения в уравнение и решим его относительно V (объема газа):
\[
V = \frac{{nRT}}{{P}} = \frac{{2.44 \times 0.0821 \times 298}}{{1}} \approx 60.48 \text{ л}
\]
Теперь, чтобы вычислить содержание примесей (углекислого газа) в глюкозе в процентах, мы делим массу газа на массу глюкозы и умножаем на 100%.
\[
\text{Содержание примесей} = \frac{{\text{масса углекислого газа}}}{{\text{масса глюкозы}}} \times 100\% = \frac{{60.48}}{{220}} \times 100\% \approx 27.49 \%
\]
Таким образом, содержание примесей (углекислого газа) в глюкозе составляет приблизительно 27.49%.
Первым шагом найдем мольную массу глюкозы. Молярная масса глюкозы составляет 180 г/моль (получается из суммы атомных масс всех атомов в молекуле). Теперь мы можем вычислить количество молей глюкозы, которое используется в реакции. Для этого разделим массу глюкозы на ее молярную массу.
\[
n_{\text{глюкозы}} = \frac{{m_{\text{глюкозы}}}}{{M_{\text{глюкозы}}}} = \frac{{220}}{{180}} \approx 1.22 \text{ моль}
\]
Теперь перед нами стоит задача вычисления количества молей углекислого газа, образующегося в ходе реакции. По уравнению реакции видно, что на каждую молекулу глюкозы образуется 2 молекулы этилового спирта и 2 молекулы углекислого газа. Таким образом, количество молей углекислого газа будет равно удвоенному количеству молей глюкозы.
\[
n_{\text{углекислого газа}} = 2 \times n_{\text{глюкозы}} = 2 \times 1.22 \approx 2.44 \text{ моль}
\]
Теперь мы можем вычислить объем углекислого газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм).
Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа \(PV = nRT\), где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная и T - абсолютная температура.
Окружающая нагрузка предоставляет информацию о количестве газа при давлении 1 атм и комнатной температуре 25°C (298K). Подставим эти значения в уравнение и решим его относительно V (объема газа):
\[
V = \frac{{nRT}}{{P}} = \frac{{2.44 \times 0.0821 \times 298}}{{1}} \approx 60.48 \text{ л}
\]
Теперь, чтобы вычислить содержание примесей (углекислого газа) в глюкозе в процентах, мы делим массу газа на массу глюкозы и умножаем на 100%.
\[
\text{Содержание примесей} = \frac{{\text{масса углекислого газа}}}{{\text{масса глюкозы}}} \times 100\% = \frac{{60.48}}{{220}} \times 100\% \approx 27.49 \%
\]
Таким образом, содержание примесей (углекислого газа) в глюкозе составляет приблизительно 27.49%.
Знаешь ответ?