Задача по химии углеводы При действии избытка гидрокарбоната натрия на молочную кислоту, полученную в результате молочнокислого брожения глюкозы, выделился газ объемом 8,96 л (н. у.). Определите массу глюкозы, подвергнутой брожению.
Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение реакции молочной кислоты ЛМЛМЛМ с гидрокарбонатом натрия NaHCO3NaHCO₃NaHCO3, а также Stoichiometry для определения массы глюкозы.
Реакция между молочной кислотой и гидрокарбонатом натрия: Уравнение реакции выглядит следующим образом: C3H6O3+NaHCO3→C3H5NaO3+CO2+H2O
\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3 + \text{NaHCO}_3 \rightarrow \text{C}_3\text{H}_5\text{NaO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} C3H6O3+NaHCO3→C3H5NaO3+CO2+H2O
Это означает, что на каждую молекулу молочной кислоты выделяется одна молекула углекислого газа CO2CO₂CO2.
Согласно условию задачи, объем выделившегося газа CO2CO₂CO2 составляет 8,96 л при нормальных условиях н.у.н. у.н.у.. По закону Авогадро, 1 моль газа занимает объем 22,4 л при нормальных условиях. Поэтому количество моль углекислого газа можно определить как: n=V22.4=8.96 л22.4 л/моль≈0.4 моль
n = \frac{V}{22.4} = \frac{8.96 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 0.4 \, \text{моль} n=22.4V=22.4л/моль8.96л≈0.4моль
Теперь нам нужно узнать, сколько глюкозы C6H12O6C₆H₁₂O₆C6H12O6 необходимо для получения этого количества молочной кислоты. Реакция брожения глюкозы выглядит так: C<em>6H</em>12O6→2C3H6O3
\text{C}<em>6\text{H}</em>{12}\text{O}_6 \rightarrow 2 \text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3 C<em>6H</em>12O6→2C3H6O3
Это означает, что на 1 моль глюкозы образуется 2 моль молочной кислоты. Следовательно: n(C<em>6H</em>12O6)=n(C3H6O3)2=0.42=0.2 моль
n(\text{C}<em>6\text{H}</em>{12}\text{O}_6) = \frac{n(\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3)}{2} = \frac{0.4}{2} = 0.2 \, \text{моль} n(C<em>6H</em>12O6)=2n(C3H6O3)=20.4=0.2моль
Теперь можем рассчитать массу глюкозы. Молярная масса глюкозы C6H12O6C₆H₁₂O₆C6H12O6 составляет: 6×12+12×1+6×16=180 г/моль
6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 180 \, \text{г/моль} 6×12+12×1+6×16=180г/моль
Масса глюкозы: m=n×M=0.2 моль×180 г/моль=36 г
m = n \times M = 0.2 \, \text{моль} \times 180 \, \text{г/моль} = 36 \, \text{г} m=n×M=0.2моль×180г/моль=36г
Таким образом, масса глюкозы, подвергнутой брожению, составляет 36 граммов.
Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение реакции молочной кислоты ЛМЛМЛМ с гидрокарбонатом натрия NaHCO3NaHCO₃NaHCO3 , а также Stoichiometry для определения массы глюкозы.
Реакция между молочной кислотой и гидрокарбонатом натрия:
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
C3H6O3+NaHCO3→C3H5NaO3+CO2+H2O \text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3 + \text{NaHCO}_3 \rightarrow \text{C}_3\text{H}_5\text{NaO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
C3 H6 O3 +NaHCO3 →C3 H5 NaO3 +CO2 +H2 O Это означает, что на каждую молекулу молочной кислоты выделяется одна молекула углекислого газа CO2CO₂CO2 .
Согласно условию задачи, объем выделившегося газа CO2CO₂CO2 составляет 8,96 л при нормальных условиях н.у.н. у.н.у.. По закону Авогадро, 1 моль газа занимает объем 22,4 л при нормальных условиях. Поэтому количество моль углекислого газа можно определить как:
n=V22.4=8.96 л22.4 л/моль≈0.4 моль n = \frac{V}{22.4} = \frac{8.96 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 0.4 \, \text{моль}
n=22.4V =22.4л/моль8.96л ≈0.4моль
Поскольку на каждую молекулу молочной кислоты выделяется 1 моль углекислого газа:
n(C3H6O3)=n(CO2)=0.4 моль n(\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3) = n(\text{CO}_2) = 0.4 \, \text{моль}
n(C3 H6 O3 )=n(CO2 )=0.4моль
Теперь нам нужно узнать, сколько глюкозы C6H12O6C₆H₁₂O₆C6 H12 O6 необходимо для получения этого количества молочной кислоты. Реакция брожения глюкозы выглядит так:
C<em>6H</em>12O6→2C3H6O3 \text{C}<em>6\text{H}</em>{12}\text{O}_6 \rightarrow 2 \text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3
C<em>6H</em>12O6 →2C3 H6 O3 Это означает, что на 1 моль глюкозы образуется 2 моль молочной кислоты. Следовательно:
n(C<em>6H</em>12O6)=n(C3H6O3)2=0.42=0.2 моль n(\text{C}<em>6\text{H}</em>{12}\text{O}_6) = \frac{n(\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3)}{2} = \frac{0.4}{2} = 0.2 \, \text{моль}
n(C<em>6H</em>12O6 )=2n(C3 H6 O3 ) =20.4 =0.2моль
Теперь можем рассчитать массу глюкозы. Молярная масса глюкозы C6H12O6C₆H₁₂O₆C6 H12 O6 составляет:
6×12+12×1+6×16=180 г/моль 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 180 \, \text{г/моль}
6×12+12×1+6×16=180г/моль Масса глюкозы:
m=n×M=0.2 моль×180 г/моль=36 г m = n \times M = 0.2 \, \text{моль} \times 180 \, \text{г/моль} = 36 \, \text{г}
m=n×M=0.2моль×180г/моль=36г
Таким образом, масса глюкозы, подвергнутой брожению, составляет 36 граммов.