Сколько объема углекислого газа абсорбировали листья сахарной свеклы для производства 100 г сахарозы, достаточной
Сколько объема углекислого газа абсорбировали листья сахарной свеклы для производства 100 г сахарозы, достаточной для изготовления 10 конфет (приблизительно 10 г сахара в одной конфете)? (ответ: 26 л CO2).
Yard 64
Чтобы решить данную задачу, нам понадобится знать химическую формулу сахарозы (C12H22O11). Также, будем считать, что масса листьев сахарной свеклы, достаточная для производства 100 г сахарозы, изначально содержала только углекислый газ (CO2).Давайте рассмотрим реакцию образования сахарозы из углекислого газа и воды:
6 CO2 + 6 H2O → C12H22O11 + 6 O2
Из уравнения реакции видно, что для образования 1 моль сахарозы требуется 6 моль углекислого газа. Молярная масса углекислого газа равна 44 г/моль.
Теперь рассчитаем количество молей углекислого газа, необходимое для производства 100 г сахарозы. Для этого разделим массу сахарозы на её молярную массу и умножим на коэффициент пропорциональности (6 моль CO2 на 1 моль сахарозы):
Масса углекислого газа = (масса сахарозы / молярная масса сахарозы) * (6 моль CO2 / 1 моль сахарозы)
Масса углекислого газа = (100 г / 342 г/моль) * (6 моль/моль)
Масса углекислого газа ≈ 17.54 моль
Наконец, чтобы определить объем углекислого газа, абсорбированного листьями сахарной свеклы, воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
V = nRT/P,
где V - объем газа, n - количество молей газа (17.54 моль), R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), T - температура (условно примем равной комнатной температуре, 298 K), и P - давление (примем равным атмосферному давлению, 1 атм).
V = (17.54 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 298 K) / 1 атм ≈ 4126 литров
Таким образом, листья сахарной свеклы абсорбировали приблизительно 4126 литров углекислого газа для производства 100 г сахарозы, достаточной для изготовления 10 конфет.