Чтобы найти объём кислорода (\(O_2\)), который выделяется в процессе фотосинтеза, сначала нужно определить уравнение фотосинтеза:
\[ 6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \]
Из уравнения видно, что для синтеза одной молекулы глюкозы (\(C_6H_{12}O_6\)) необходимо 6 молей углекислого газа и 6 молей воды, а также выделяется 6 молей кислорода.
Теперь, чтобы найти объём выделившегося кислорода, сначала необходимо вычислить, сколько молей глюкозы получается из 1,6 кг.
Рассчитаем молекулярную массу глюкозы:
- Углерод (C): 12 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль
- Кислород (O): 16 г/моль
Молекулярная масса \(C_6H_{12}O_6 = 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 180 \, \text{г/моль}\).
Теперь найдем количество молей глюкозы в 1,6 кг: \[ n(C_6H_{12}O_6) = \frac{1600 \, \text{г}}{180 \, \text{г/моль}} \approx 8.89 \, \text{моль} \]
Поскольку из уравнения фотосинтеза следует, что на 1 моль глюкозы выделяется 6 моль кислорода, то на 8.89 моль глюкозы выделится: \[ n(O_2) = 8.89 \, \text{моль} \times 6 \approx 53.34 \, \text{моль} \]
Теперь, чтобы найти объём кислорода при нормальных условиях (н. у.), используем идеальный газовый закон, где 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 литра: \[ V(O_2) = n(O_2) \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 53.34 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 1199.97 \, \text{л} \]
Таким образом, объём кислорода, который выделяется в процессе фотосинтеза при образовании 1,6 кг глюкозы, составляет приблизительно 1200 литров.
