Question

Для образования одной молекулы сахарозы (сахара) C12H22O11 требуется одна молекула глюкозы и одна молекула фруктозы, которые образуются из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза. Углекислый газ какого объёма (н. у.) должен поглотиться в процессе фотосинтеза, чтобы образовалась сахароза массой 1,0 кг?

Answer 1

Дано:
- Масса сахарозы: m = 1,0 кг = 1000 г
- Молярная масса сахарозы (C12H22O11): M(C12H22O11) = (12*12) + (22*1) + (11*16) = 342 г/моль

Найти:
- Объем углекислого газа (н.у.) V(CO2), необходимый для образования сахарозы.

Решение:

1. Рассчитаем количество молей сахарозы, используя ее массу и молярную массу:
   n(C12H22O11) = m / M(C12H22O11)
   n(C12H22O11) = 1000 г / 342 г/моль ≈ 2,92 моль

2. Каждая молекула сахарозы образуется из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы. Для их образования понадобятся 6 молекул углекислого газа (по уравнению фотосинтеза):
   C6H12O6 + C6H12O6 → C12H22O11 + 6O2
   CO2 + H2O → C6H12O6 + O2

3. Значит, на каждую молекулу сахарозы нужно 6 молекул CO2. Для 2,92 моль сахарозы потребуется:
   n(CO2) = n(C12H22O11) * 6
   n(CO2) = 2,92 моль * 6 ≈ 17,52 моль

4. Рассчитаем объем углекислого газа при нормальных условиях (1 моль газа занимает 22,4 л):
   V(CO2) = n(CO2) * 22,4 л/моль
   V(CO2) = 17,52 моль * 22,4 л/моль ≈ 392,25 л

Ответ:
Для образования 1,0 кг сахарозы необходимо поглотить примерно 392,25 литра углекислого газа.