Вопрос: Унаслідок спиртового бродіння глюкози, утворився етанол масою 920 кг. Обчисліть, яку масу деревини з масовою часткою целюлози 0,86 треба взяти, щоб отримати таку масу етанолу. Який об'єм карбон (IV) оксиду (н.у.) утвориться, внаслідок реакції?
Категория: школьный раздел
Ответы:
Відомо: m(C2H5OH)=920 кг=920 000 г, W(С6Н10О5)=0,86.
Знайти: y(С6Н12О6) -? V(CO2)-? m((деревини)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
   x моль            920 000 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= 920 000 г / 92 г, 
звідси у = 920 000 г• 44,8 л / 92 г= 448000 л.
Пропорція для обчислення кількості речовини глюкози.
х моль/1 моль=920 000 г/92 г,
звідси х=920 000 г• 1 моль/92 г=10000 моль.
Для знаходження маси целюлози записуємо рівняння реакції:
    х г                         10000 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 целюлози С6Н10О5 з утворенням 1 моль глюкози С6Н12О6. 
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) целюлози 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 целюлози і розв'язуємо її.
х г/162 г=10000 моль/1 моль, звідси х=10000 моль•162 г/1 моль=
=1620000 г
Знаходимо масу сполуки (деревини) за формулою:
m(сполуки)=m(речовини)/W(речовини)
m(деревини)=m(С6Н10О5)/W(С6Н10О5)=1620000 г/0,86=1883721 г=
= 1883,721 кг.
Відповідь: m(деревини)=1883,721 кг; V(CO2)=448000 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 920000 г за формулою y=m/M.
y((C2Н5Он)=920000 г : 46 г/моль=20000 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= 20000 моль:2= 10000 моль, а кількість речовини етанолу і карбон (IV) оксиду СО2 є однакова,  тому y(СО2)=y(С2Н5ОН)=20000 моль.
Знаходимо об'єм карбон (IV) оксиду кількістю речовини 20000 моль за формулою V=y•Vм, де Vм - постійна величина і рівна 22,4 л/моль за н.у.
V (СО2)=20000 моль • 22,4 л/моль=448000 л.
Для знаходження маси целюлози записуємо рівняння реакції: 
C6H10O5+Н2О→C6H12C6
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. 
Прореагувало 1 моль целюлози С6Н10О5 з утворенням 1 моль глюкози С6Н12О6, кількості речовин однакові,
тому  y(С6Н10О5)= y(С6Н12О6)=10000 моль 
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) целюлози. 
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 целюлози  кількістю речовини 10000 моль за формулою m=y•M.
m(С6Н10О5)=10000 моль • 162 г/моль=1620000 г.
Знаходимо масу сполуки (деревини) за формулою:
m(сполуки)=m(речовини)/W(речовини)
m(деревини)=m(С6Н10О5)/W(С6Н10О5)=1620000 г/0,86=1883721 г=
= 1883,721 кг.
Відповідь: m(деревини)=1883,721 кг; V(CO2)=448000 л.