Помогите с решением задачи: Если при спиртовом брожении использовали 2 моля глюкозы и получили оксид углерода (IV), то сколько соли образуется в растворе, когда этот оксид углерода пропускают через 602 мл щелочного раствора с 30% массовой долей гидроксида натрия и плотностью 1,33 г/мл? Необходимо детальное решение, не просто копировать из Мейла. Заранее спасибо.
Чудесный_Мастер
Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово.
Шаг 1: Найдем количество молекул \(CO_2\) в 2 молях глюкозы. Для этого воспользуемся уравнением спиртового брожения глюкозы:
\[C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2\]
Мы видим, что при брожении одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы \(CO_2\). Поскольку у нас есть 2 моля глюкозы, то количество молекул \(CO_2\) будет равно \(2 \times 6,022 \times 10^{23}\) (молярная постоянная Авогадро).
Шаг 2: Рассчитаем массу полученного \(CO_2\) с помощью его молярной массы. Формула \(CO_2\) состоит из одной молекулы углерода (молярная масса 12 г/моль) и двух молекул кислорода (молярная масса каждого 16 г/моль). Таким образом, молярная масса \(CO_2\) будет равна \(12 + 2 \times 16 = 44\) г/моль.
Масса полученного \(CO_2\) равна количеству молекул, умноженному на молярную массу. В нашем случае это \(2 \times 6,022 \times 10^{23} \times 44\) г.
Шаг 3: Теперь рассчитаем массу щелочного раствора, которым пропустили \(CO_2\). Для этого умножим плотность раствора на его объем. Масса = плотность \(\times\) объем.
Масса щелочного раствора равна \(1,33\) г/мл \(\times 602\) мл.
Шаг 4: Найдем массовую долю гидроксида натрия в щелочном растворе. Массовая доля = масса гидроксида натрия / масса раствора.
Масса гидроксида натрия рассчитывается по формуле:
Масса гидроксида натрия = масса раствора \(\times\) массовая доля гидроксида натрия.
В нашем случае массовая доля равна 30%, поэтому масса гидроксида натрия будет равна \(1,33\) г/мл \(\times 602\) мл \(\times 0,3\).
Шаг 5: Рассчитаем количество молей гидроксида натрия с помощью его молярной массы. Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) равна 40 г/моль.
Количество молей гидроксида натрия = масса гидроксида натрия / молярная масса гидроксида натрия.
Шаг 6: Вспомним, что при реакции \(CO_2\) с гидроксидом натрия образуется соль натрия и вода. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O\]
Мы знаем, что коэффициенты перед веществами в уравнении означают их стехиометрические соотношения. Таким образом, для каждой молекулы \(CO_2\) необходимо 2 молекулы гидроксида натрия. Следовательно, количество молей образовавшейся соли натрия будет равно половине количества молей глюкозы.
Шаг 7: Наконец, рассчитаем количество соли натрия, используя количество молей гидроксида натрия. У нас есть половина количества молей глюкозы, т.е. половина от \(2 \times 6,022 \times 10^{23}\) (количество молей \(CO_2\)).
Шаг 8: Ответим на вопрос задачи - сколько соли образуется в растворе. Для этого округлим количество молей соли натрия до целого числа.
Полученный ответ будет окончательным решением задачи. Не забывайте, что я могу создать решения без объяснения, только с формулами и числами, но в этом случае использование шагового решения помогает понять процесс и помочь школьнику разобраться в материале лучше.
Шаг 1: Найдем количество молекул \(CO_2\) в 2 молях глюкозы. Для этого воспользуемся уравнением спиртового брожения глюкозы:
\[C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2\]
Мы видим, что при брожении одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы \(CO_2\). Поскольку у нас есть 2 моля глюкозы, то количество молекул \(CO_2\) будет равно \(2 \times 6,022 \times 10^{23}\) (молярная постоянная Авогадро).
Шаг 2: Рассчитаем массу полученного \(CO_2\) с помощью его молярной массы. Формула \(CO_2\) состоит из одной молекулы углерода (молярная масса 12 г/моль) и двух молекул кислорода (молярная масса каждого 16 г/моль). Таким образом, молярная масса \(CO_2\) будет равна \(12 + 2 \times 16 = 44\) г/моль.
Масса полученного \(CO_2\) равна количеству молекул, умноженному на молярную массу. В нашем случае это \(2 \times 6,022 \times 10^{23} \times 44\) г.
Шаг 3: Теперь рассчитаем массу щелочного раствора, которым пропустили \(CO_2\). Для этого умножим плотность раствора на его объем. Масса = плотность \(\times\) объем.
Масса щелочного раствора равна \(1,33\) г/мл \(\times 602\) мл.
Шаг 4: Найдем массовую долю гидроксида натрия в щелочном растворе. Массовая доля = масса гидроксида натрия / масса раствора.
Масса гидроксида натрия рассчитывается по формуле:
Масса гидроксида натрия = масса раствора \(\times\) массовая доля гидроксида натрия.
В нашем случае массовая доля равна 30%, поэтому масса гидроксида натрия будет равна \(1,33\) г/мл \(\times 602\) мл \(\times 0,3\).
Шаг 5: Рассчитаем количество молей гидроксида натрия с помощью его молярной массы. Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) равна 40 г/моль.
Количество молей гидроксида натрия = масса гидроксида натрия / молярная масса гидроксида натрия.
Шаг 6: Вспомним, что при реакции \(CO_2\) с гидроксидом натрия образуется соль натрия и вода. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O\]
Мы знаем, что коэффициенты перед веществами в уравнении означают их стехиометрические соотношения. Таким образом, для каждой молекулы \(CO_2\) необходимо 2 молекулы гидроксида натрия. Следовательно, количество молей образовавшейся соли натрия будет равно половине количества молей глюкозы.
Шаг 7: Наконец, рассчитаем количество соли натрия, используя количество молей гидроксида натрия. У нас есть половина количества молей глюкозы, т.е. половина от \(2 \times 6,022 \times 10^{23}\) (количество молей \(CO_2\)).
Шаг 8: Ответим на вопрос задачи - сколько соли образуется в растворе. Для этого округлим количество молей соли натрия до целого числа.
Полученный ответ будет окончательным решением задачи. Не забывайте, что я могу создать решения без объяснения, только с формулами и числами, но в этом случае использование шагового решения помогает понять процесс и помочь школьнику разобраться в материале лучше.
Знаешь ответ?