Вычислите объем кислорода (н. у.) и массу глюкозы, образующиеся в результате фотосинтеза из 440 килограммов углекислого газа.
Для начала давайте вспомним уравнение фотосинтеза, которое можно записать следующим образом:
\[ 6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \]
Это уравнение показывает, что из шести молекул углекислого газа (CO₂) и шести молекул воды (H₂O) образуется одна молекула глюкозы (C₆H₁₂O₆) и шесть молекул кислорода (O₂).
Теперь, исходя из этого уравнения, давайте определим, сколько кислорода и глюкозы образуется из 440 килограммов углекислого газа.
Найдём количество молей CO₂:
- Молярная масса CO₂ составляет 44 г/моль (12 г/моль для углерода и 16 г/моль для кислорода, удвоенное, так как в CO₂ два атома кислорода).
- Для 440 кг (или 440000 г) углекислого газа: \[ \text{Количество моль CO₂} = \frac{440000 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 10000 \text{ моль CO₂} \]
Определим количество глюкозы, образующейся из 10000 моль CO₂:
- Согласно уравнению, из 6 моль CO₂ образуется 1 моль глюкозы. Поэтому: \[ \text{Количество глюкозы} = \frac{10000 \text{ моль CO₂}}{6} \approx 1666.67 \text{ моль C₆H₁₂O₆} \]
Найдём массу глюкозы:
- Молярная масса глюкозы (C₆H₁₂O₆) составляет 180 г/моль (6 углеродов, 12 водородов и 6 кислородов).
- Масса глюкозы равна: \[ \text{Масса глюкозы} = 1666.67 \text{ моль} \times 180 \text{ г/моль} \approx 300000 \text{ г} = 300 \text{ кг} \]
Определим количество кислорода, образующегося в результате фотосинтеза:
- По уравнению, из 6 моль CO₂ образуется 6 моль O₂. То есть, для 10000 моль CO₂ образуется такое же количество моль O₂: \[ \text{Количество O₂} = 10000 \text{ моль} \]
Найдём объем кислорода в нормальных условиях:
- Один моль газа занимает 22.4 литра при нормальных условиях, поэтому: \[ \text{Объем O₂} = 10000 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 224000 \text{ л} = 224 \text{ м³} \]
Таким образом, из 440 килограммов углекислого газа в результате фотосинтеза образуется примерно 300 килограммов глюкозы и 224 кубических метра кислорода.
