Какой объем водорода образовался при брожении 11,2 литра глюкозы?

Тема: Количество образовавшегося водорода при брожении глюкозы

Объяснение: При брожении глюкозы образуется алкоголь (этанол или спирт) и два молекулы углекислого газа (СО2). Так как каждая молекула глюкозы (C6H12O6) превращается в две молекулы этанола (C2H5OH) и две молекулы углекислого газа (CO2), объем образовавшегося водорода (H2) можно рассчитать посредством использования закона Люссака-Гей-Люссака.

1. Начнем с уравнения брожения глюкозы:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + xH2

Здесь "x" означает неизвестное количество молекул водорода (H2).

2. Согласно закону Люссака-Гей-Люссака (закон пропорций объемов газов при их химических реакциях при постоянной температуре и давлении), объемы реагентов и продуктов реакции имеют пропорциональное соотношение. То есть, если один реагент имеет объем V1, а другой реагент или продукт объем V2, то соотношение между V1 и V2 можно выразить следующим образом:

V1 / коэффициент_перед_реагентом = V2 / коэффициент_перед_продуктом

3. В нашем случае углекислый газ (СО2) - продукт реакции, а водород (H2) также является продуктом. Из уравнения реакции видно, что перед углекислым газом стоит коэффициент 2, тогда как перед водородом коэффициент отсутствует (это означает, что коэффициент перед водородом равен 1).

Таким образом, мы можем записать соотношение между объемом углекислого газа (CO2) и объемом водорода (H2):

2CO2 = xH2

4. Теперь сходимся к задаче. У нас дан объем глюкозы, равный 11,2 литра. Обратите внимание на коэффициенты реагента и продукта: одна молекула глюкозы превращается в две молекулы углекислого газа и неизвестное количество молекул водорода.

Таким образом, объем углекислого газа будет равен 2 * 11,2 = 22,4 литра.

5. Используя соотношение между объемом углекислого газа и объемом водорода, мы можем решить уравнение:

2CO2 = xH2

22,4 = xH2

6. Решив уравнение, получаем:

x = 22,4 литра

Таким образом, объем образовавшегося водорода при брожении 11,2 литра глюкозы составляет 22,4 литра.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, полезно ознакомиться с концепцией брожения глюкозы и законом Люссака-Гей-Люссака. Также, стоит знать структуру глюкозы и это уравнение реакции брожения глюкозы.

Проверочное упражнение: Если при брожении 5 литров глюкозы образуется 10 литров водорода, сколько литров глюкозы будет необходимо для получения 24 литров водорода?