Учебник О.С. Габриеляна — одно из лучших пособий для изучения химии в 8-м классе. Материал изложен доступно, логично структурирован и дополнен красочными иллюстрациями, что делает обучение увлекательным и понятным.
Преимущества учебника:
1. Понятное изложение — сложные темы объяснены простым языком.
2. Практическая направленность — множество лабораторных работ и заданий.
3. Иллюстрации и схемы — помогают лучше усваивать материал.
4. Разноуровневые задания — от простых вопросов до сложных задач.
5. Связь с жизнью — примеры применения химии в реальной жизни.
Учебник сочетает доступность, практическую направленность и увлекательную подачу материала, что делает его отличным выбором для изучения химии и развития интереса к предмету.
ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 34 Вопрос 5 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы
Найдите массу глюкозы и объём кислорода (н. у.), образующихся в процессе фотосинтеза, если в реакцию вступило 448 м³ углекислого газа (н. у.). Вычислите количество вещества воды, которое для этого потребовалось.
Дано:
- Объем \(V(\text{CO}_2) = 448\) л
- Объем \(m^3 = 448000\) л
- Массовая доля кислорода \(\omega (\text{O}_2) = 21\%\)
- Молекулярная масса глюкозы \(M(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = 180 \, \text{г/моль}\)
- Молекулярный объем \(V_m = 22,4 \, \text{л/моль}\)
- Число Авогадро \(N_A = 6,02 \cdot 10^{23} \, \text{молекул/моль}\)
- Объем воды \(W = 80\% = 0,8\)
Исходя из уравнения реакции:
\(6 \text{H}_2\text{O} + 6 \text{CO}_2 = \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6 \text{O}_2\)
Число вещества \(n(\text{CO}_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{448000}{22,4} = 20000 \, \text{моль}\)
По уравнению реакции:
| 20000 моль | |||
| 6 молекул | 6 молекул | 1 молекула | 6 молекул |
Поскольку \(x = z = n(\text{H}_2\text{O}) = n(\text{O}_2) = \frac{20000}{6} = 20000 \, \text{моль}\),
\(y = n(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = \frac{20000}{1:6} = 3333,3 \, \text{моль}\)
Нахождение:
\(V(\text{O}_2) = ?\)
\(n(\text{H}_2\text{O}) = ?\)
\(m(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = ?\)
\(V(\text{O}_2) = V_m \cdot n(\text{O}_2) = 20000 \cdot 22,4 = 448000 \, \text{л}\)
\(n(\text{H}_2\text{O}) = 20000 \, \text{моль}\)
\(m(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = M \cdot n(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = 3333,3 \cdot 180 = 600000 \, \text{г} = 600 \, \text{кг}\)
Ответ:
448000 л, 20000 моль, 600 кг
Эта задача посвящена расчетам по химическому уравнению фотосинтеза. Фотосинтез — это процесс, при котором растения, водоросли и некоторые бактерии преобразуют световую энергию в химическую энергию, создавая органические вещества (в данном случае глюкозу) из углекислого газа и воды, выделяя при этом кислород.
В начале задачи нам предоставлены следующие исходные данные:
1. Объем углекислого газа: \(V(\text{CO}_2)\) = \(448 \, \text{м}^3\). Это объем углекислого газа, который участвует в реакции. Для удобства расчетов мы переводим его в литры, так как молярный объем газа обычно указывается в литрах на моль: \(1 \, \text{м}^3 = 1000 \, \text{л}\), поэтому \(448 \, \text{м}^3 = 448000 \, \text{л}\).
2. Молярный объем газа при нормальных условиях: \(V_m = 22,4 \, \text{л/моль}\). Это стандартное значение, которое означает, что один моль любого газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атмосфера) занимает объем 22,4 литра.
3. Молярная масса глюкозы: \(M(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = 180 \, \text{г/моль}\). Молярная масса — это масса одного моля вещества. Для глюкозы это 180 граммов на моль.
4. Уравнение реакции фотосинтеза: \(6 \text{H}_2\text{O} + 6 \text{CO}_2 = \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6 \text{O}_2\). Это сбалансированное химическое уравнение, которое показывает соотношение реагентов (вода и углекислый газ) и продуктов (глюкоза и кислород) в молях. Коэффициенты перед формулами веществ показывают их мольные соотношения. Например, 6 молей воды реагируют с 6 молями углекислого газа, образуя 1 моль глюкозы и 6 молей кислорода.
Шаг 1. Найдем количество вещества углекислого газа
Первым делом нам нужно узнать, сколько «порций» (молей) углекислого газа участвует в реакции. Это ключевой шаг, так как все дальнейшие расчеты будут основываться на этом значении и стехиометрии реакции.
Для расчета количества вещества (\(n\)) газа, зная его объем (\(V\)) и молярный объем (\(V_m\)), используется формула:
\(n(\text{CO}_2) = \frac{V(\text{CO}_2)}{V_m}\)
Подставляем известные значения:
\(n(\text{CO}_2) = \frac{448000 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 20000 \, \text{моль}\)
Это означает, что в реакции участвует 20000 молей углекислого газа.
Шаг 2. Найдем количество вещества других участников реакции
Теперь, зная количество молей углекислого газа, мы можем использовать стехиометрию (мольные соотношения) из сбалансированного уравнения реакции, чтобы найти количество молей других веществ.
Из уравнения \(6 \text{H}_2\text{O} + 6 \text{CO}_2 = \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6 \text{O}_2\) мы видим следующие соотношения:
- Углекислый газ (\(\text{CO}_2\)) и глюкоза (\(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\)): Коэффициент перед \(\text{CO}_2\) равен 6, а перед \(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\) — 1. Это означает, что на каждые 6 молей \(\text{CO}_2\) образуется 1 моль \(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\).
Следовательно, количество молей глюкозы будет в 6 раз меньше, чем количество молей \(\text{CO}_2\):
\(n(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = \frac{n(\text{CO}_2)}{6} = \frac{20000 \, \text{моль}}{6} \approx 3333,3 \, \text{моль}\) - Углекислый газ (\(\text{CO}_2\)) и кислород (\(\text{O}_2\)): Коэффициент перед \(\text{CO}_2\) равен 6, и перед \(\text{O}_2\) тоже 6. Это означает, что количество молей \(\text{CO}_2\), которое вступает в реакцию, равно количеству молей \(\text{O}_2\), которое образуется.
\(n(\text{O}_2) = n(\text{CO}_2) = 20000 \, \text{моль}\) - Углекислый газ (\(\text{CO}_2\)) и вода (\(\text{H}_2\text{O}\)): Коэффициент перед \(\text{CO}_2\) равен 6, и перед \(\text{H}_2\text{O}\) тоже 6. Это означает, что количество молей \(\text{CO}_2\), которое вступает в реакцию, равно количеству молей \(\text{H}_2\text{O}\), которое расходуется.
\(n(\text{H}_2\text{O}) = n(\text{CO}_2) = 20000 \, \text{моль}\)
Шаг 3. Найдем объем кислорода
Задача требует найти объем образовавшегося кислорода. Поскольку кислород — это газ, и мы знаем его количество молей и молярный объем при нормальных условиях, мы можем использовать ту же формулу, что и в шаге 1, но «наоборот»:
\(V(\text{O}_2) = V_m \cdot n(\text{O}_2)\)
Подставляем значения:
\(V(\text{O}_2) = 22,4 \, \text{л/моль} \cdot 20000 \, \text{моль} = 448000 \, \text{л}\)
Это означает, что в результате фотосинтеза образуется 448000 литров кислорода.
Шаг 4. Найдем массу глюкозы
Задача также требует найти массу образовавшейся глюкозы. Мы знаем количество молей глюкозы (из Шага 2) и ее молярную массу (из «Дано»). Для расчета массы (\(m\)) вещества используется формула:
\(m(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = M(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) \cdot n(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6)\)
Подставляем значения:
\(m(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = 180 \, \text{г/моль} \cdot 3333,3 \, \text{моль} \approx 600000 \, \text{г}\)
Для удобства восприятия переводим граммы в килограммы, так как \(1 \, \text{кг} = 1000 \, \text{г}\):
\(m(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = \frac{600000 \, \text{г}}{1000 \, \text{г/кг}} = 600 \, \text{кг}\)
Таким образом, в результате реакции образуется 600 килограммов глюкозы.
В итоге, мы получили следующие результаты, отвечая на поставленные вопросы:
1. Объем кислорода: \(V(\text{O}_2) = 448000 \, \text{л}\)
2. Количество вещества воды: \(n(\text{H}_2\text{O}) = 20000 \, \text{моль}\) (хотя это не было явно запрошено в исходной формулировке, это промежуточный результат из Шага 2, который может быть полезен)
3. Масса глюкозы: \(m(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = 600 \, \text{кг}\)
Любой навык лучше отрабатывать самостоятельной практикой, и решение задач — не исключение. Прежде чем обратиться к подсказкам, стоит попробовать справиться с заданием, опираясь на свои знания. Если дойти до конца удалось — проверить ответ и в случае расхождений сверить своё решение с правильным.