Нужно подробно решить задачу: В результате спиртового брожения 2 молекулы глюкозы образовали оксид углерода

  • 44
Нужно подробно решить задачу: В результате спиртового брожения 2 молекулы глюкозы образовали оксид углерода (IV), который далее был пропущен через 602 мл раствора щелочи с массовой долей гидроксида натрия 30% и плотностью раствора 1,33 г/мл. Найдите массу соли, образовавшейся в растворе. Пожалуйста, не копируйте решение из Мэйла, нужно подробное объяснение. Заранее спасибо.
Совунья
46
Давайте решим задачу шаг за шагом.

1. Сперва нужно найти количество использованных молекул глюкозы. Мы знаем, что в результате спиртового брожения образуется оксид углерода (IV), и самое простое соединение этого оксида - CO2. Отправная точка - 2 молекулы глюкозы (C6H12O6) превращаются в 12 молекул CO2. Таким образом, можно сделать вывод, что 2 молекулы глюкозы дают 12 молекул CO2.

2. Теперь нужно найти массу CO2, который образуется из 2 молекул глюкозы. Для этого нужно знать молярную массу CO2. Молярная масса CO2 равна сумме атомных масс атомов углерода и кислорода: \(12 \times 1 + 16 \times 2 = 44\) г/моль.

3. Теперь нужно найти количество молей CO2. Если мы знаем массу CO2, мы можем найти количество молей, используя формулу моль = масса / молярная масса. Так как задача не дает нам конкретной массы CO2, нам нужно найти ее с помощью дальнейших данных.

4. Далее, задача говорит, что CO2 был пропущен через 602 мл раствора щелочи. Мы также знаем массовую долю гидроксида натрия (NaOH) в этом растворе, которая равна 30%.

5. Для того чтобы решить задачу, нам нужно знать массу раствора щелочи. Мы знаем плотность раствора, которая равна 1,33 г/мл, и объем раствора, который равен 602 мл. Масса раствора щелочи равна произведению плотности и объема: \(602 \, \text{мл} \times 1.33 \, \text{г/мл} = 800.66\) г.

6. Теперь мы можем найти массу гидроксида натрия в растворе. Массовая доля гидроксида натрия равна 30%, поэтому масса гидроксида натрия равна \(0.3 \times 800.66 \, \text{г} = 240.2\) г.

7. Следующий шаг заключается в нахождении количества молей гидроксида натрия. Для этого нам нужно знать молярную массу NaOH. Молярная масса NaOH равна сумме атомных масс атомов натрия, кислорода и водорода: \(23 \times 1 + 16 \times 1 + 1 \times 1 = 40\) г/моль.

8. Теперь мы можем найти количество молей гидроксида натрия, используя формулу моль = масса / молярная масса. Масса гидроксида натрия равна 240.2 г, поэтому количество молей равно \(240.2 \, \text{г} / 40 \, \text{г/моль} = 6.005\) моль.

9. Задача говорит, что оксид углерода (IV) был пропущен через раствор щелочи, что означает, что произошла реакция с гидроксидом натрия. Реакция между CO2 и NaOH приводит к образованию соли Na2CO3 и воды. Уравнение реакции выглядит так: \(CO2 + 2NaOH \rightarrow Na2CO3 + H2O\).

10. В данном случае мы знаем количество молей гидроксида натрия (6.005 моль). Зная коэффициент реакции, мы можем сказать, что каждая моль CO2 реагирует с 2 молями NaOH, чтобы образовать 1 моль Na2CO3.

11. Следовательно, количество молей Na2CO3 будет равно половине количества молей CO2, то есть \(6.005 \, \text{моль} / 2 = 3.0025\) моль Na2CO3.

12. Наконец, чтобы найти массу соли, образовавшейся в растворе, нам нужно знать массу Na2CO3. Молярная масса Na2CO3 равна сумме атомных масс атомов натрия, углерода и кислорода: \(23 \times 2 + 12 + 16 \times 3 = 106\) г/моль.

13. Масса Na2CO3 равна произведению количества молей Na2CO3 и ее молярной массы: \(3.0025 \, \text{моль} \times 106 \, \text{г/моль} = 318.159\) г.

Таким образом, масса соли, образовавшейся в растворе, составляет 318.159 г.