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 \( CO_2 \).

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 \( CO_2 \) для каждой молекулы глюкозы.
\[ \text{Количество} \, CO_2 = 6 \times n \]

5. Наконец, зная, что каждая молекула углекислого газа занимает объем 22,4 литра (при нормальных условиях), найдем количество литров \( CO_2 \):
\[ \text{Объем} = 22,4 \, \text{л/моль} \times \text{Количество} \, CO_2 \]

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 \( CO_2 \), образующегося при окислении глюкозы:
\[ \text{Количество} \, CO_2 = 6 \times n \]

Подсчитаем:
\[ \text{Количество} \, CO_2 \approx 0,03324 \, \text{моль} \]

Получили, что при окислении глюкозы образуется около 0,03324 моль \( CO_2 \).

5. Упражнение: Найдем объем \( CO_2 \), образующегося при окислении глюкозы:
\[ \text{Объем} = 22,4 \, \text{л/моль} \times \text{Количество} \, CO_2 \]

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

Получили, что при окислении одной грамма глюкозы образуется примерно 0,745 литров \( CO_2 \).

Таким образом, ответ на задачу составляет около 0,745 литров \( CO_2 \).

Ответ: с) около 0,745 литров.