Яким об ємом кисню було використано під час запалення 50 грамів глюкози?

Бублик

56

Для решения данной задачи находим количество кислорода, участвующего в реакции сгорания глюкозы. Поскольку масса глюкозы равна 50 граммам, то для начала необходимо вычислить молярную массу глюкозы. Молярная масса глюкозы составляет примерно 180 граммов на моль, так как ее химическая формула C6H12O6 содержит 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода.

Чтобы найти количество молей глюкозы, нужно разделить массу глюкозы на ее молярную массу:

\[n = \frac{m}{M}\]

Где n - количество молей, m - масса вещества, M - молярная масса.

\[n = \frac{50 \ г}{180 \frac{г}{моль}} \approx 0,278 \ моль\ \text{(1)}\]

Так как горение глюкозы протекает с участием кислорода, то количество молей кислорода, необходимых для сгорания 1 моля глюкозы, равно 6 молям (см. соотношение между элементами в химической формуле глюкозы).

Таким образом, для сгорания 0,278 моль глюкозы потребуется:

\[n_{O_2} = 0,278 \cdot 6 = 1,668 \ моль\ \text{(2)}\]

Теперь мы знаем, что для полного сгорания 0,278 моль глюкозы потребуется 1,668 моль кислорода. Для определения объема кислорода, используем закон Авогадро, который утверждает, что при одинаковой температуре и давлении один моль любого газа занимает одинаковый объем.

В атмосфере, при нормальных условиях, газы представляют собой смеси идеальных газов. При таких условиях 1 моль идеального газа занимает объем приблизительно 22,4 литра.

Следовательно, для определения объема кислорода, используем соотношение:

\[V = n_{O_2} \cdot V_{mol}\]

Где V - объем кислорода, n_{O_2} - количество молей кислорода, V_{mol} - мольный объем.

Подставим известные значения в формулу:

\[V = 1,668 \ моль \cdot 22,4 \frac{л}{моль} \approx 37,36 \ л\ \text{(3)}\]

Таким образом, объем кислорода, использованного при сгорании 50 граммов глюкозы, составляет примерно 37,36 литра (округлено до двух знаков после запятой). Можно сказать, что плотность кислорода равна \(1.429 \frac{г}{л}\).

Отметим, что ответ получен с использованием нормальных условий (0 градусов Цельсия, 1 атмосферное давление). В реальных условиях объем может быть немного иным.