Сколько литров кислорода (н.у.) выделяется, когда дерево превращает 30 литров оксида углерода в углеводы за сутки?

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится знать пропорцию превращения оксида углерода в углеводы, а также уточнение о том, какая часть кислорода (н.у.) выделяется при этом процессе.

Итак, в процессе фотосинтеза растения преобразуют углекислый газ (CO2) с помощью солнечной энергии и поглощенного из окружающего воздуха кислорода (O2) в углеводы и кислород.

Согласно химическому уравнению фотосинтеза:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Из уравнения видно, что каждые 6 молекул углекислого газа превращаются в одну молекулу глюкозы (C6H12O6) и выделяются 6 молекул кислорода.

Поэтому для решения задачи, нам сначала нужно узнать, сколько молекул оксида углерода (CO) содержится в 30 литрах.

Масса оксида углерода примерно равна 44 г/моль, а масса оксигеноводорода (воды) - 18 г/моль. Используем данные для определения количества вещества оксида углерода:

n(CO) = m(CO) / M(CO)

где n(CO) - количество молей оксида углерода,
m(CO) - масса оксида углерода,
M(CO) - молярная масса оксида углерода.

m(CO) = V(CO) * p(CO)

где m(CO) - масса оксида углерода,
V(CO) - объем оксида углерода,
p(CO) - плотность оксида углерода (плотность CO примерно равна 1,25 г/л).

Подставим значения и рассчитаем массу оксида углерода:

m(CO) = 30 л * 1,25 г/л = 37,5 г

Теперь можем рассчитать количество молей оксида углерода:

n(CO) = m(CO) / M(CO)

M(CO) = 28 г/моль - молярная масса оксида углерода.

n(CO) = 37,5 г / 28 г/моль ≈ 1,34 моль

Далее, учитывая химическую реакцию фотосинтеза, можем сказать, что каждый моль оксида углерода превращается в моль глюкозы (C6H12O6).

n(C6H12O6) = n(CO) = 1,34 моль

Теперь, имея количество молей глюкозы, можем рассчитать массу глюкозы:

m(C6H12O6) = n(C6H12O6) * M(C6H12O6)

M(C6H12O6) = 180 г/моль - молярная масса глюкозы.

m(C6H12O6) = 1,34 моль * 180 г/моль ≈ 241,2 г

Таким образом, при превращении 30 литров оксида углерода в углеводы за сутки, дерево выделяет около 241,2 г глюкозы.

Но задача также требует найти количество кислорода (н.у.), выделяющегося при этом процессе.

Как уже упоминалось, каждые 6 молекул углекислого газа превращаются в 6 молекул кислорода. Таким образом, количество молекул кислорода будет таким же, как и количество молекул оксида углерода, или 1,34 моль.

Объем одной молекулы газа при нормальных условиях (н.у.) составляет примерно 22,4 литра.

Таким образом, количество литров кислорода (н.у.), выделяемого при данном процессе, будет:

V(O2) = n(O2) * V(mol)

V(O2) = 1,34 моль * 22,4 л/моль ≈ 30 литров

Таким образом, при превращении 30 литров оксида углерода в углеводы за сутки, дерево выделяет примерно 30 литров кислорода (н.у.).