Какой объем водорода (н.у) потребуется для восстановления 90 глюкозы в 6-атомном спирте (сорбите)? а) 22 б) 44,8

Осень

47

Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать, сколько граммов глюкозы нужно восстановить и какой коэффициент реакции между глюкозой и водородом.

Молекула глюкозы содержит 6 атомов углерода, поэтому для восстановления 1 моля глюкозы требуется 6 молей водорода. Из химической формулы мы видим, что сорбит является 6-атомным спиртом, а это означает, что он имеет такую же структуру как глюкоза. Таким образом, объем водорода, который нужно использовать для восстановления 90 г глюкозы, будет таким же, как и для восстановления 90 г сорбита.

Перейдем к подробным расчетам. Сначала найдем количество молей глюкозы (С₆Н₁₂О₆) в 90 г:

Масса 1 моля глюкозы (М₆₀₀₆₀) равна 180 г (12 г/моль углерода × 6 + 1 г/моль водорода × 12 + 16 г/моль кислорода × 6), поэтому количество молей глюкозы можно найти, разделив 90 г на массу 1 моля:

\[
n = \frac{90 \, \text{г}}{180 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль}
\]

Теперь, зная, что для каждой моли глюкозы требуется 6 молей водорода, мы можем найти количество молей водорода (Н₂) для восстановления 90 г глюкозы:

\[
n_{\text{водорода}} = 6 \times n = 6 \times 0.5 \, \text{моль} = 3 \, \text{моль}
\]

Теперь остается найти объем водорода (H₂) в нормальных условиях (н.у). 1 моль газа в нормальных условиях занимает 22,4 литра, поэтому чтобы найти объем водорода, нужно умножить количество молей водорода на 22,4 литра/моль:

\[
V_{\text{водорода}} = n_{\text{водорода}} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 3 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 67.2 \, \text{л}
\]

Таким образом, объем водорода (н.у), необходимый для восстановления 90 глюкозы в 6-атомном спирте (сорбите) составляет 67.2 литра (вариант ответа б).

Обоснование:
1) Для решения задачи необходимо знание структурных формул глюкозы и сорбита, а также химической реакции восстановления глюкозы.
2) Рассчитанный объем водорода (н.у) основан на коэффициентах реакции и молярных массах веществ, что обеспечивает точность ответа.
3) Постепенное решение задачи помогает ученику лучше понять процесс решения и основы химии.