Сколько литров кислорода было использовано для окисления одного грамма глюкозы, если при этом выделилось 1400

Mister

35

Перед тем, как решить данную задачу, давайте сначала вспомним некоторые важные понятия окисления и сгорания глюкозы.

Глюкоза - это основной источник энергии для нашего организма. При окислении глюкозы происходит выделение энергии в форме ATP и других молекул. Одним из продуктов окисления глюкозы является углекислый газ $C{O}_2$.

Для решения данной задачи нам необходимо знать, что при окислении глюкозы каждый молекула глюкозы выделяет 686 килокалорий энергии (1 килокалория = 4,184 кДж). Также нужно учитывать, что окисление глюкозы приводит к образованию 6 молекул углекислого газа для каждой молекулы глюкозы.

Теперь перейдем к решению задачи:

1. Найдем количество энергии, выделенной при окислении одной молекулы глюкозы. Для этого умножим количество выделенных килокалорий на коэффициент перевода:
$$E=1400\text{кДж}\times \frac{1\text{ккал}}{4,184\text{кДж}}$$

2. Теперь найдем количество молекул глюкозы в задаче. Мы знаем, что масса глюкозы равна 1 г. Молярная масса глюкозы (C6H12O6) составляет около 180,16 г/моль. Используем формулу:
$$n=\frac{m}{M}=\frac{1\text{г}}{180,16\text{г/моль}}$$

3. Далее учитываем, что для каждой молекулы глюкозы выделяется 686 килокалорий энергии, как упоминалось ранее.
$$\text{Энергия}=686\text{ккал/моль}\times n\text{моль}$$

4. Теперь учтем, что образуется 6 молекул $C{O}_2$ для каждой молекулы глюкозы.
$$\text{Количество}C{O}_2=6\times n$$

5. Наконец, зная, что каждая молекула углекислого газа занимает объем 22,4 литра (при нормальных условиях), найдем количество литров $C{O}_2$:
$$\text{Объем}=22,4\text{л/моль}\times \text{Количество}C{O}_2$$

Теперь, приступим к вычислениям:

1. Упражнение: Найдем количество энергии, выделенной при окислении одной молекулы глюкозы:
$$E=1400\text{кДж}\times \frac{1\text{ккал}}{4,184\text{кДж}}$$

Подсчитаем:
$$E\approx 335,331\text{ккал}$$

Получили, что при окислении одной молекулы глюкозы выделяется около 335,331 килокалорий энергии.

2. Упражнение: Найдем количество молекул глюкозы в задаче:
$$n=\frac{1\text{г}}{180,16\text{г/моль}}$$

Подсчитаем:
$$n\approx 0,00554\text{моль}$$

Получили, что в задаче содержится около 0,00554 моль глюкозы.

3. Упражнение: Найдем количество энергии, выделенной при окислении глюкозы:
$$\text{Энергия}=686\text{ккал/моль}\times n\text{моль}$$

Подсчитаем:
$$\text{Энергия}\approx 3,805\text{ккал}$$

Получили, что при окислении глюкозы выделится около 3,805 килокалорий энергии.

4. Упражнение: Найдем количество $C{O}_2$, образующегося при окислении глюкозы:
$$\text{Количество}C{O}_2=6\times n$$

Подсчитаем:
$$\text{Количество}C{O}_2\approx 0,03324\text{моль}$$

Получили, что при окислении глюкозы образуется около 0,03324 моль $C{O}_2$.

5. Упражнение: Найдем объем $C{O}_2$, образующегося при окислении глюкозы:
$$\text{Объем}=22,4\text{л/моль}\times \text{Количество}C{O}_2$$

Подсчитаем:
$$\text{Объем}\approx 0,745\text{литров}$$

Получили, что при окислении одной грамма глюкозы образуется примерно 0,745 литров $C{O}_2$.

Таким образом, ответ на задачу составляет около 0,745 литров $C{O}_2$.

Ответ: с) около 0,745 литров.