Сколько объема воздуха при нормальных условиях потребуется для полного окисления глюкозы весом 45 г, если его объемная

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать знания о химической реакции горения глюкозы и соотношениях между объемом и массой вещества при нормальных условиях.

Когда глюкоза окисляется приоретически (без учета окисления других соединений), уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

\[C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O\]

Из данной химической реакции мы видим, что на каждую молекулу глюкозы требуется 6 молекул кислорода для полного окисления.

Сначала рассчитаем количество глюкозы в молях, зная ее молекулярную массу. Молярная масса глюкозы \(C_6H_{12}O_6\) составляет 180,156 г/моль.

\[
\text{Масса глюкозы} = 45 \, \text{г}
\]

\[
\text{Количество молей глюкозы} = \frac{{\text{Масса глюкозы}}}{{\text{Молярная масса глюкозы}}} = \frac{{45 \, \text{г}}}{{180,156 \, \text{г/моль}}}
\]

Теперь, так как на каждую молекулу глюкозы требуется 6 молекул кислорода, мы можем рассчитать количество молекул кислорода, умножив количество молей глюкозы на 6:

\[
\text{Количество молекул кислорода} = \text{Количество молей глюкозы} \times 6
\]

Затем найдем объем кислорода при нормальных условиях, используя идеальный газовый закон \(V = nRT/P\), где \(V\) - объем, \(n\) - количество молей газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура газа в кельвинах, \(P\) - давление газа в паскалях.

Подставим известные значения:

\[
V = \text{Количество молекул кислорода} \times \frac{{RT}}{{P}}
\]

Универсальная газовая постоянная \(R\) равна 8,314 Дж/(моль·К), а температура и давление при нормальных условиях составляют 298 К и 101325 Па соответственно.

\[
V = \text{Количество молекул кислорода} \times \frac{{8,314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 298 \, \text{К}}}}{{101325 \, \text{Па}}}
\]

Теперь мы можем рассчитать объем кислорода, имея количество молекул кислорода:

\[
\text{Объем кислорода} = \text{Количество молекул кислорода} \times \frac{{8,314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 298 \, \text{К}}}}{{101325 \, \text{Па}}}
\]

Так как объемная доля глюкозы составляет 21%, объем кислорода, необходимый для полного окисления глюкозы, будет равен:

\[
\text{Объем кислорода для полного окисления глюкозы} = \frac{{\text{Объем кислорода}}}{{0,21}}
\]

Таким образом, подставляем полученные значения и решаем уравнение:

\[
\text{Объем кислорода для полного окисления глюкозы} = \frac{{\text{Количество молекул кислорода} \times 8,314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 298 \, \text{К}}}{{101325 \, \text{Па}}} \times \frac{1}{{0,21}}
\]

Расчет позволяет получить около 160 литров воздуха, необходимого для полного окисления глюкозы массой 45 г при условии, что его объемная доля составляет 21%.

Предоставленный ответ составляет 160 литров воздуха.