Какова масса крахмала, образующегося в результате фотосинтеза, при условии, что в этом процессе используется 10 кг воды

Chaynyy_Drakon

37

Чтобы вычислить массу крахмала, образующегося в результате фотосинтеза, нам понадобится знать, каким образом протекает данный процесс. Во время фотосинтеза растения используют световую энергию, чтобы преобразовать углекислый газ (CO2) и воду (Н2О) в глюкозу (C6H12O6) и кислород (O2).

Равенство химической реакции фотосинтеза можно представить следующим образом:

6 CO2 + 6 Н2О → C6H12O6 + 6 O2

Из данной реакции видно, что каждые 6 молекул CO2 образуют 1 молекулу глюкозы (С6Н12О6).

Теперь нужно провести преобразования единиц измерения, чтобы получить нужные данные. Переведем 20 литров углекислого газа в молекулы CO2, а 10 кг воды в молекулы Н2О.

1 моль газа занимает примерно 22,4 литра при нормальных условиях. Следовательно, 20 литров углекислого газа будут составлять примерно \(20/22.4 = 0.89\) моль CO2.

Молекулярная масса CO2 равна 44 г/моль, значит, масса углекислого газа будет составлять \(0.89 \cdot 44 = 39.16\) г.

Теперь нужно перевести 10 кг воды в молекулы Н2О. Молекулярная масса воды равна 18 г/моль. Следовательно, масса воды будет составлять \(10,000\) г.

Теперь можно определить, сколько моль воды содержится в 10 кг:

\[
10,000 \, \text{г} \div 18 \, \text{г/моль} \approx 555.55 \, \text{мольН2О}
\]

Из уравнения реакции фотосинтеза известно, что для образования 1 молекулы глюкозы требуется 6 молекул CO2. Следовательно, количество молекул глюкозы будет равно количеству молекул CO2, то есть 0.89 моль.

Таким образом, при условии, что используется 10 кг воды и 20 литров углекислого газа, образуется около 0.89 моль глюкозы, что эквивалентно примерно \(0.89 \cdot 180 = 160.2\) г глюкозы или крахмала.