Фотосинтез можно описать химической реакцией:
\[ 6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \]
Это означает, что из 6 молекул углекислого газа (CO₂) и 6 молекул воды (H₂O) образуется 1 молекула глюкозы (C₆H₁₂O₆) и 6 молекул кислорода (O₂).
Для вычисления объема кислорода и массы глюкозы, образующихся из 880 тонн углекислого газа, сначала найдем, сколько молей CO₂ в этой массе.
Рассчитаем молекулярную массу углекислого газа: \[ M_{CO_2} = 12 + 2 \times 16 = 44 \text{ г/моль} \]
Переведем 880 тонн в граммы: \[ 880 \text{ т} = 880000 \text{ кг} = 880000000 \text{ г} \]
Найдем количество молей углекислого газа: \[ n_{CO_2} = \frac{880000000 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 20000000 \text{ моль} \]
По уравнению реакции из 6 молей CO₂ образуется 1 моль глюкозы: \[ n_{C_6H_{12}O_6} = \frac{20000000 \text{ моль CO₂}}{6} \approx 3333333.33 \text{ моль} \]
Рассчитаем массу глюкозы (молярная масса глюкозы \( C_6H_{12}O_6 \) составляет 180 г/моль): \[ m_{C_6H_{12}O_6} = n_{C_6H_{12}O_6} \times M_{C_6H_{12}O_6} = 3333333.33 \text{ моль} \times 180 \text{ г/моль} \approx 600000000 \text{ г} = 600 \text{ т} \]
По уравнению реакции из 6 молей CO₂ образуется 6 молей O₂, то есть 1 моль O₂ образуется из 1 моля CO₂: \[ n_{O_2} = n_{CO_2} = 20000000 \text{ моль} \]
Рассчитаем объем кислорода при стандартных условиях (1 моль газа занимает 22.4 л): \[ V_{O_2} = n_{O_2} \times 22.4 \text{ л/моль} = 20000000 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 448000000 \text{ л} = 44800 \text{ м}^3 \]
Таким образом, из 880 тонн углекислого газа образуется примерно 600 тонн глюкозы и 44800 м³ кислорода.