ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
І-ІІ рівні
Завдання 1
Опишіть застосування крохмалю і целюлози з огляду на власний життєвий досвід. Яке значення цих речовин для людини?
| Крохмаль | Целюлоза | |
|
Застосування з огляду на життєвий досвід
|
Накрохмалення білизни (утворюється щільна плівка, що охороняє тканину від швидкого заб- руднення), випічка конди- терських виро- бів |
Користуємося ватою (це чиста целюлоза), столярними виробами (дошка, стілець і т.д.), папером, нитками, тканиною (з бавовни, льону)
|
|
Значення для людини
|
Основний вуглевод нашої їжі
|
Споживання у складі круп, овочів, висівкового хлібу - необхідна умова здорового харчування. Клітковина целюлози,попадаючи у шлунково-кишковий тракт, вбирає накопичені токсини, активно адсорбує холестерин і виводить це все з організму |
Завдання 2
Обчисліть масову частку Оксигену у складі структурної ланки целюлози.
Формула структурної ланки целюлози: ―С6Н10О5―
Mr(―C6H10O5―)=6•Ar(C)+10•Ar(H)+5•Ar(O)=6•12+10•1+5•16=162
ω=5•Ar(O)/Mr(C6H10O5)= 5•16/162=0,4938, або 49,38%
Відповідь: 49,38%
III рівень
Завдання 3
Під час гідролізу деревини отримали глюкозу масою 1260 кг. Обчисліть, яку масу деревини з масовою часткою целюлози 0,7 витратили, якщо вважати, що вся целюлоза гідролізувала.
Відомо: m(C6H12O6)=1260 кг, ω(С6Н10О5)=0,7
Знайти: m((деревини)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
x кг 1260 кг
C6H10O5 + Н2О → C6H12C6
162 кг 180 кг
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 кмоль целюлози С6Н10О5 з утворенням 1 кмоль глюкози С6Н12О6. Обчислюємо молярні маси (Mrкг/кмоль=M) речовин й, відповідно, масу 1 кмоль.
Mr(C6Н10О5)=6•Ar(C)+10•Ar(Н)+5•Ar(О)=6•12+10•1+5•16=162
M(C6Н10О5)=162 кг/кмоль. Маса 1 кмоль=162 кг
Mr(C6Н12О6)=6•Ar(C)+12•Ar(Н)+6•Ar(О)=6•12+12•1+6•16=180
M(C6Н12О6)=180 кг/кмоль. Маса 1 кмоль=180 кг
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу целюлози:
х кг/162 кг=1260 кг/180 кг, звідси х кг • 180 кг=1260 кг • 162 кг, тому
х=m(С6Н10О5)=1260 кг • 162 : 180=1134 кг
Знаходимо масу деревини за формулою: m(сполуки)=m(речовини)/ω(речовини)
m(деревини)=m(С6Н10О5):ω(С6Н10О5)=1134 кг: 0,7=1620 кг
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини глюкози С6Н12О6 масою 1260 кг за формулою y=m/M,
де Mr кг/кмоль=M
Mr(C6Н12О6)=6•Ar(C)+12•Ar(Н)+6•Ar(О)=6•12+12•1+6•16=180
M(C6Н12О6)=180 кг/моль
y(С6Н12О6)=m(С6Н12О6):M(С6Н12О6)=1260 кг:180 кг/кмоль=7 кмоль
Записуємо рівняння реакції: C6H10O5+Н2О→C6H12C6
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль целюлози С6Н10О5 з утворенням 1 моль глюкози С6Н12О6, кількості речовини однакові, тому
y(С6Н10О5)=y(С6Н12О6)=7 кмоль
Знаходимо масу целюлози кількістю речовини 7 кмоль за формулою m=y•M.
Mr(C6Н10О5)=6•Ar(C)+10•Ar(Н)+5•Ar(О)=6•12+10•1+5•16=162
M(C6Н10О5)=162 кг/кмоль
m(С6Н10О5)=у(С6Н10О5)•М(С6Н10О5)=7 кмоль • 162 кг/кмоль=1134 кг
Знаходимо масу сполуки (деревини) за формулою: m(сполуки)=m(речовини)/ω(речовини)
m(деревини)=m(С6Н10О5)/ω(С6Н10О5)=1134 кг : 0,7=1620 кг
Відповідь: m(деревини)=1620 кг
IV рівень
Завдання 4
3 глюкози, добутої з зерен кукурудзи, отримали етанол масою 1840 кг. Обчисліть, яку масу кукурудзи з масовою часткою крохмалю 0,6 потрібно взяти. Який об'єм карбон (ІV) оксиду (н. у.) утворився під час спиртового бродіння глюкози?
Відомо: m(C2H5OH)=1840 кг, ω(С6Н10О5)=0,6
Знайти: m((кукурудзи)-?, V(CO2)-?
Розв'язання
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
x кмоль 1840 кг у м3
C6H12O6 → 2C2H5OН + 2СO2
1 кмоль 92 кг 44,8 м3
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 кмоль глюкози С6Н12О6 з утворенням 2 кмоль етанолу С2Н5ОН і виділенням 2 кмоль газу карбон (IV) оксиду СО2 (1 кмоль газу за н.у. займає об'єм 22,4 м3, а 2 кмоль займуть удвічі більший об'єм, тобто 44,8 м3). Обчислюємо молярну масу (Mrкг/кмоль=M) етанолу й, відповідно, масу 2 кмоль.
Mr(C2Н5ОН)=2•Ar(C)+6•Ar(Н)+Ar(О)=2•12+6•1+16=46
M(C2Н5ОН)=46 кг/кмоль. Маса 1 кмоль=46 кг, а маса 2 кмоль=92 кг
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм вуглекислого газу:
у м3 / 44,8 м3 = 1840 кг / 92 кг, звідси у м3 • 92 кг = 1840 кг • 44,8 м3, тому
у=V(CO2)=1840 кг• 44,8 м3 : 92 кг=896 м3
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини глюкози:
х кмоль / 1 кмоль = 1840 кг / 92 кг, звідси х кмоль • 92 кг = 1840 кг • 1 кмоль, тому
х=M(C6H12O6)=1840 кг • 1 кмоль : 92 кг=20 кмоль
Для знаходження маси крохмалю записуємо рівняння реакції:
х кг 20 кмоль
C6H10O5 + Н2О → C6H12O6
162 кг 1 кмоль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі і знайдені.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 кмоль крохмалю С6Н10О5 з утворенням 1 кмоль глюкози С6Н12О6. Обчислюємо молярну масу (Mrкг/кмоль=M) крохмалю й, відповідно, масу 1 кмоль.
Mr(C6Н10О5)=6•Ar(C)+10•Ar(Н)+5•Ar(О)=6•12+10•1+5•16=162
M(C6Н10О5)=162 кг/кмоль. Маса 1 кмоль=162 кг
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу крохмалю:
х кг / 162 кг = 20 кмоль / 1 кмоль, звідси х кг • 1 кмоль = 162 кг • 20 кмоль, тому
х=m(С6Н10О5)=20 кмоль•162 кг:1 кмоль= 3240 кг
Знаходимо масу сполуки (кукурудзи) за формулою: m(сполуки)=m(речовини)/ω(речовини)
m(кукурудзи)=m(С6Н10О5)/ω(С6Н10О5)=3240 кг : 0,6=5400 кг
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини етилового спирту С2Н5ОН масою 1840 кг за формулою y=m/M,
де Mr кг/кмоль=M
Mr(C2Н5ОН)=2•Ar(C)+6•Ar(Н)+Ar(О)=2•12+6•1+16=46,
M(C2Н5ОН)=46 кг/кмоль
y((C2Н5ОH)=m((C2Н5ОH):M((C2Н5ОH)=1840 кг : 46 кг/кмоль=40 кмоль
Записуємо рівняння реакції: C6H12O6→2C2H5OН+2СO2
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 кмоль глюкози С6Н12О6 з утворенням 2 кмоль етанолу С2Н5ОН і виділенням 2 кмоль газу карбон (IV) оксиду СО2.
Кількість речовини глюкози є у 2 рази менше, ніж кількість речовини етанолу, тому
y(С6Н12О6)=y(С2Н5ОН):2= 40 кмоль:2=20 кмоль
Кількість речовини етанолу і карбон (IV) оксиду СО2 є однакова, тому
y(СО2)=y(С2Н5ОН)=40 моль
Об'єм карбон (IV) оксиду кількістю речовини 40 кмоль обчислюємо за формулою V=y•Vм,
де Vм=22,4 м3/кмоль за н.у.
V(СО2)=y(СО2)•VM=40 кмоль•22,4 м3/кмоль=896 м3
Для знаходження маси крохмалю записуємо рівняння реакції:
C6H10O5+Н2О→C6H12O6
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 кмоль крохмалю С6Н10О5 з утворенням 1 кмоль глюкози С6Н12О6, кількості речовин однакові, тому
y(С6Н10О5)=y(С6Н12О6)=20 кмоль
Масу крохмалю кількістю речовини 20 кмоль обчислюємо за формулою m=y•M.
Mr(C6Н10О5)=6•Ar(C)+10•Ar(Н)+5•Ar(О)=6•12+10•1+5•16=162
M(C6Н10О5)=162 кг/кмоль
m(С6Н10О5)=y(С6Н10О5)•M(С6Н10О5)=20 кмоль•162 кг/кмоль=3240 кг
Знаходимо масу кукурудзи за формулою: m(сполуки)=m(речовини)/ω(речовини)
m(кукурудзи)=m(С6Н10О5):ω(С6Н10О5)=3240 кг:0,6=5400 кг
Відповідь: m(кукурудзи)=5400 кг; V(CO2)=896 м3.
----------------------- у інших виданнях ------------
Завдання 3 Целюлозу, добуту переробкою льону масою 1600 кг з масовою часткою целюлози 0,84, повністю піддали гідролізу. Обчисліть масу глюкози, що утворилася.
Відомо: m(льону)=1600 кг, ω(С6Н10О5)=0,84
Знайти: m((С6Н12О6)-?
Розв'язування
І спосіб
Знаходимо масу целюлози в суміші (льоні) за формулою:
m(речовини)=m(суміші)•ω(речовини)
m(С6Н10О5)=m(льону)•ω(С6Н10О5)=1600 кг•0,84=1344 кг
Записуємо рівняння реакції:
1344 кг х кг
(―C6H10O5―)n + nН2О → nC6H12O6
162n кг 180n кг
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - масу кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярні маси (Mrкг/кмоль=M) речовин й, відповідно, масу 1 кмоль целюлози і масу n кмоль глюкози.
Mr((―C6Н10О5―)n)=n•Mr(―C6Н10О5―)=n•(6•Ar(C)+10•Ar(Н)+5•Ar(О))=
=n•(6•12+10•1+5•16)=162n, M((―C6Н10О5―)n)=162n кг/кмоль
Маса 1 кмоль=162n кг
Mr(C6Н12О6)=6•Ar(C)+12•Ar(Н)+6•Ar(О)=6•12+12•1+6•16=180
M(C6Н12О6)=180 кг/кмоль
Маса 1 кмоль=180 кг, а маса n кмоль=108n кмоль
За допомогою пропорції обчислюємо масу глюкози:
1344 кг / 162n кг = х кг / 180n кг, звідси х кг • 162n кг = 1344 кг • 180n кг, тому
х=m(C6H12O6)=1344 кг • 180n кг : 162n кг=1493 кг
ІІ спосіб
Знаходимо масу целюлози в суміші (льоні) за формулою:
m(речовини)=m(суміші)•ω(речовини)
m(С6Н10О5)=m(льону)•ω(С6Н10О5)=1600 кг•0,84=1344 кг
Кількість речовини целюлози масою 1344 кг обчислюємо за формулою y=m/M, де
Mr кг/кмоль=М
Mr((―C6Н10О5―)n)=n•Mr(―C6Н10О5―)=n•(6•Ar(C)+10•Ar(Н)+5•Ar(О))=
=n•(6•12+10•1+5•16)=162n, M((―C6Н10О5―)n)=162n кг/кмоль
y((―С6Н10О5―)n)=1344 кг : 162n кг/кмоль=8,296/n кмоль
Записуємо рівняння реакції: (―C6H10O5―)n+nН2О→nC6H12C6
За рівнянням реакції у((―C6H10O5―)n):у(С6Н12О6)=1:n, тому
у(С6Н12О6)=n•у((―C6H10O5―)n)=n•8,296:n кмоль=8,296 кмоль
Масу глюкози кількістю речовини 8,296 кмоль обчислюємо за формулою m=y•M
Mr(C6Н12О6)=6•Ar(C)+12•Ar(Н)+6•Ar(О)=6•12+12•1+6•16=180
M(C6Н12О6)=180 кг/кмоль
m(С6Н10О5)=у(С6Н12О6)•М(С6Н12О6)=8,296 кмоль•180 кг/кмоль=1493 кг
Відповідь: m(С6Н12О6)=1493 кг.
Завдання 4 Насипте на дно блюдця пшеничне борошно, рисову та кукурудзяну крупи, покладіть шматок картоплі, стиглого яблука та білого хліба і крапніть до кожного продукту по краплі йоду. Опишіть ваші спостереження. Порівняйте вміст крохмалю в цих продуктах.
Розчин йоду, дає з крохмалем, що міститься у всіх запропонованих зразках, окрім стиглого яблука, характерне синє забарвлення. Найбільше крохмалю в картоплі.
Крохмаль, що міститься в незрілому яблуці, перетворюється на глюкозу в стиглому яблуці.