Якій кількості амоніаку необхідно окиснити нітрифікуючим бактеріям для синтезу 540 г глюкози, з урахуванням 12600

Содержание: Хімія - Обчислення реакційних кількостей та енергійний баланс в хімічних реакціях

Пояснення: Для розв"язання цієї задачі, нам потрібно знати мольну масу аміаку (NH3) та глюкози (C6H12O6). Мольна маса аміаку дорівнює 17 г/моль, а мольна маса глюкози - 180 г/моль.

1. Спочатку знайдемо кількість молей глюкози, яку необхідно синтезувати. Для цього ділимо масу глюкози на мольну масу:

540 г глюкози / 180 г/моль = 3 моль глюкози

2. Оскільки в задачі згадується, що для синтезу однієї молі глюкози витрачається 12 600 кДж енергії, ми можемо використати пропорцію:

12600 кДж / 1 моль глюкози = X кДж / 3 моль глюкози, де X - шукана кількість енергії.

Переобчислимо X:

X = (12600 кДж * 3 моль глюкози) / 1 моль глюкози = 37 800 кДж

3. Тепер, щоб визначити кількість аміаку (NH3), яка потрібно окиснити, розглянемо реакцію синтезу глюкози:

6 CO2 + 6 H2O + енергія -> C6H12O6 + 6 O2

Зважаючи на це, ми бачимо, що для синтезу однієї молі глюкози витрачається 6 молів аміаку.

Отже, для синтезу 3 моль глюкози необхідно:

6 моль глюкози * (3 моль глюкози / 1 моль глюкози) = 18 моль аміаку.

4. Нарешті, для визначення кількості виділеного тепла, ми можемо використати важіль енергії з реакції синтезу глюкози.

Оскільки витрачається енергія 12 600 кДж на 1 моль глюкози, і ми синтезуємо 3 молі глюкози, загальна витрачена енергія становитиме:

12600 кДж * 3 моль глюкози = 37 800 кДж

Таким чином, в цьому процесі виділилася 37 800 кДж тепла.

Приклад використання: Скільки аміаку необхідно окиснити для синтезу 360 г глюкози при витраті 8400 кДж енергії на синтез 1 моля глюкози?

Рекомендації: Для кращого розуміння обчислень реакційних кількостей та енергійного балансу в хімічних реакціях, рекомендується вивчити основні принципи стехіометрії та знати мольні маси хімічних речовин. Також, не забувайте уважно читати та розбирати задачу перед початком її вирішення.

Вправа: Якій кількості кисню потрібно для повного окиснення 2 моль ацетилену (C2H2), якщо в реакції йде утворення карбону та води? Припустимо, що є достатня кількість кисню. (Реакція: C2H2 + O2 -> CO2 + H2O)