Вопрос школьника
Напишите уравнение реакции фотосинтеза — образование глюкозы из углекислого газа и воды. Рассчитайте, какой объем кислорода (н.у.) выделится, если в реакции участвовало 360 кг воды
Ответ от учителя
Уравнение реакции фотосинтеза:
6CO2 + 6H2O + световая энергия → C6H12O6 + 6O2
где CO2 — углекислый газ, H2O — вода, C6H12O6 — глюкоза, O2 — кислород.
Для расчета объема кислорода, выделенного в реакции, необходимо знать количество воды, участвующей в реакции. Поскольку масса воды известна (360 кг), можно рассчитать количество молей воды:
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O)
где m(H2O) — масса воды, M(H2O) — молярная масса воды.
M(H2O) = 18 г/моль
n(H2O) = 360 кг / 18 г/моль = 20 000 моль
Согласно уравнению реакции, на каждые 6 молей воды выделяется 1 моль кислорода. Таким образом, количество молей кислорода, выделенного в реакции, равно:
n(O2) = n(H2O) / 6 = 20 000 моль / 6 = 3333,33 моль
Объем кислорода можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа:
V(O2) = n(O2) * RT / P
где V(O2) — объем кислорода, n(O2) — количество молей кислорода, R — универсальная газовая постоянная, T — температура в Кельвинах, P — давление.
При нормальных условиях (н.у.) температура и давление равны:
T = 273,15 К
P = 101,325 кПа
R = 8,314 Дж/(моль·К)
V(O2) = 3333,33 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 К / 101,325 кПа = 76,04 м3
Таким образом, при участии 360 кг воды в реакции фотосинтеза выделится 76,04 м3 кислорода при нормальных условиях.
