Вопрос: 3 глюкози, добутої з зерен кукурудзи, отримали етанол масою 1840 кг. Обчисліть, яку масу кукурудзи з масовою часткою крохмалю 0,6 потрібно взяти. Який об'єм карбон (ІV) оксиду (н. у.) утворився під час спиртового бродіння глюкози?
Категория: школьный раздел
Ответы:
Відомо: m(C2H5OH)=1840 кг=1840 000 г, W(С6Н10О5)=0,6.
Знайти: y(С6Н12О6) -? V(CO2)-? m((кукурудзи)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
   x моль          1840 000 г       у л
C6H12O6  →      2C2H5OН      + 2СO2 
   1 моль           92 г             44,8 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль глюкози С6Н12О6 з утворенням 2 моль етанолу С2Н5ОН і виділенням 2 моль газу карбон (IV) оксиду СО2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 2 моль - займуть об'єм у два рази більший, тобто 44,8 л). 
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) етанолу й, відповідно, масу 2 моль. 
Mr(C2Н5ОН)=2•Ar(C)+6•Ar(Н)+Ar(О)=2•12+6•1+16=46. 
M(C2Н5ОН)=46 г /моль. Маса 1 моль=46 г, а маса 2 моль=92 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення об'єму етанолу.
у л / 44,8 л г= 1840 000 г / 92 г, 
звідси у = 1840 000 г• 44,8 л / 92 г= 896000 л.
Пропорція для обчислення кількості речовини глюкози.
х моль/1 моль=1840 000 г/92 г,
звідси х=1840 000 г• 1 моль/92 г=20000 моль.
Для знаходження маси крохмалю записуємо рівняння реакції:
    х г                         20000 моль
C6H10O5      +  Н2О → C6H12C6 
   162 г                       1 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі і знайдені.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль крохмалю С6Н10О5 з утворенням 1 моль глюкози С6Н12О6. 
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) крохмалю й, відповідно, масу 1 моль. 
Mr(C6Н10О5)=6•Ar(C)+10•Ar(Н)+5•Ar(О)=6•12+10•1+5•16=72+10+80=162. 
M(C6Н10О5)=162 г /моль. Маса 1 моль=162 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо пропорцію для обчислення маси крохмалю і розв'язуємо її.
х г/162 г=20000 моль/1 моль, звідси х=20000 моль•162 г/1 моль=
=3240000 г
Знаходимо масу сполуки (кукурудзи) за формулою:
m(сполуки)=m(речовини)/W(речовини)
m(кукурудзи)=m(С6Н10О5)/W(С6Н10О5)=3240000 г/0,6=5400000 г=
= 5400 кг.
Відповідь: m(кукурудзи)=5400 кг; V(CO2)=896000 л.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції:  C6H12O6→2C2H5OН+2СO2     
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) етилового спирту.
Mr(C2Н5ОН)=2•Ar(C)+6•Ar(Н)+Ar(О)=2•12+6•1+16=46,  
M(C2Н5ОН)=46 г /моль.
Обчислюємо кількість речовини етилового спирту С2Н5ОН масою 1840000 г за формулою y=m/M.
y((C2Н5Он)=1840000 г : 46 г/моль=40000 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. 
Прореагувало 1 моль глюкози С6Н12О6 з утворенням 2 моль етанолу С2Н5ОН і виділенням 2 моль газу карбон (IV) оксиду СО2 , кількість речовини глюкози є у 2 рази менше, ніж етанолу, тому
y(С6Н12О6)=y(С2Н5ОН):2= 40000 моль:2= 20000 моль, а кількість речовини етанолу і карбон (IV) оксиду СО2 є однакова,  тому y(СО2)=y(С2Н5ОН)=40000 моль.
Знаходимо об'єм карбон (IV) оксиду кількістю речовини 40000 моль за формулою V=y•Vм, де Vм - постійна величина і рівна 22,4 л/моль за н.у.
V (СО2)=40000 моль • 22,4 л/моль=896000 л.
Для знаходження маси крохмалю записуємо рівняння реакції: 
C6H10O5+Н2О→C6H12C6
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. 
Прореагувало 1 моль крохмалю С6Н10О5 з утворенням 1 моль глюкози С6Н12О6, кількості речовин однакові, тому 
y(С6Н10О5)=y(С6Н12О6)=20000 моль 
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) крохмалю. 
Mr(C6Н10О5)=6•Ar(C)+10•Ar(Н)+5•Ar(О)=6•12+10•1+5•16=72+10+80=162.  
M(C6Н10О5)=162 г /моль.
Знаходимо масу крохмалю  кількістю речовини 20000 моль за формулою m=y•M.
m(С6Н10О5)=20000 моль • 162 г/моль=3240000 г.
Знаходимо масу сполуки (кукурудзи) за формулою:
m(сполуки)=m(речовини)/W(речовини)
m(кукурудзи)=m(С6Н10О5)/W(С6Н10О5)=3240000 г/0,6=5400000 г=
= 5400 кг.
Відповідь: m(кукурудзи)=5400 кг; V(CO2)=896000 л.