Інші завдання видання 2017 року видання дивись тут...

Інші завдання видання 2012 року видання дивись тут...

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)=6Ar(C)+10Ar(H)+5Ar(O)=612+101+516=162

ω=5Ar(O)/Mr(C6H10O5)= 516/162=0,4938, або 49,38%

Відповідь: 49,38%

 III рівень

Зміни 2017 року видання. Завдання 3. Целюлозу, добуту переробкою льону масою 1600 кг з масовою часткою целюлози 0,84, повністю піддали гідролізу. Обчисліть масу глюкози, що утворилася. Схема реакції:

(―C6H10O5―)n + nH2O -> nC6H12O6

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 кг0,84=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)=nMr(C6Н10О5)=n(6Ar(C)+10Ar(Н)+5Ar(О))=

=n(612+101+516)=162n, M((―C6Н10О5―)n)=162n кг/кмоль 

Маса 1 кмоль=162n кг

Mr(C6Н12О6)=6Ar(C)+12Ar(Н)+6Ar(О)=612+121+616=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

х кг • 162n кг = 1344 кг • 180n кг

х = 1344 кг  180n кг : 162n кг

х =m(C6H12O6)=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 кг0,84=1344 кг

Кількість речовини целюлози масою 1344 кг обчислюємо за формулою y=m/M, де

Mкг/кмоль=М

Mr((―C6Н10О5―)n)=nMr(―C6Н10О5)=n(6Ar(C)+10Ar(Н)+5Ar(О))=

=n•(612+101+516)=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)=nу((―C6H10O5―)n)=n8,296:n кмоль=8,296 кмоль

Масу глюкози кількістю речовини 8,296 кмоль обчислюємо за формулою m=yM

Mr(C6Н12О6)=6Ar(C)+12Ar(Н)+6Ar(О)=612+121+616=180

M(C6Н12О6)=180 кг/кмоль

m(С6Н10О5)=у(С6Н12О6)М(С6Н12О6)=8,296 кмоль180 кг/кмоль=1493 кг

Відповідь: m(С6Н12О6)=1493 кг

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 С6Н12О6Обчислюємо молярні маси (Mrкг/кмоль=M) речовин й, відповідно, масу 1 кмоль. 

Mr(C6Н10О5)=6Ar(C)+10Ar(Н)+5Ar(О)=612+101+516=162

M(C6Н10О5)=162 кг/кмоль. Маса 1 кмоль=162 кг

Mr(C6Н12О6)=6Ar(C)+12Ar(Н)+6Ar(О)=612+121+616=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=1260 кг162:180 =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

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:  C6H10O52ОC6H12C6      

Обчислюємо молярні маси (Mr кг/кмоль=M) речовин

Mr(C6Н12О6)=6Ar(C)+12Ar(Н)+6Ar(О)=612+121+616=180

M(C6Н12О6)=180 кг/моль

Mr(C6Н10О5)=6Ar(C)+10Ar(Н)+5Ar(О)=612+101+516=162

M(C6Н10О5)=162 кг/кмоль

Обчислюємо кількість речовини глюкози С6Н12О6 масою 1260 кг за формулою y=m/M

y((С6Н12О6)=1260 кг : 180 кг/кмоль=7 кмоль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. 

Прореагувало 1 моль целюлози С6Н10О5 з утворенням 1 моль глюкози С6Н12О6, кількості речовини однакові, тому  

y(С6Н10О5)=y6Н12О6)=7 кмоль

Знаходимо масу целюлози  кількістю речовини 7 кмоль за формулою m=yM

m(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: y(С6Н12О6)-? V(CO2)-? m((кукурудзи)-?

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)=2Ar(C)+6Ar(Н)+Ar(О)=212+61+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 етанолу:

у м3 / 44,8 м= 1840 кг / 92 кг,  звідси

у= 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=1840 кг 1 кмоль : 92 кг=20 кмоль

Для знаходження маси крохмалю записуємо рівняння реакції:

    х кг                         20 кмоль

C6H10O5      +  Н2О C6H12C6 

   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 С6Н12О6Обчислюємо молярну масу (Mrкг/кмоль=M) крохмалю й, відповідно, масу 1 кмоль

Mr(C6Н10О5)=6Ar(C)+10Ar(Н)+5Ar(О)=612+101+516=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=20 кмоль162 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

Записуємо рівняння реакції:  C6H12O62C2H5OН+2СO2     

Обчислюємо молярну масу (Mr кг/гмоль=M) етилового спирту.

Mr(C2Н5ОН)=2Ar(C)+6Ar(Н)+Ar(О)=212+61+16=46,  

M(C2Н5ОН)=46 кг/кмоль

Обчислюємо кількість речовини етилового спирту С2Н5ОН масою 1840 кг за формулою y=m/M

y((C2Н5Он)=1840 кг : 46 кг/кмоль=40 кмоль

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)=y2Н5ОН):2= 40 кмоль:2= 20 кмоль

Кількість речовини етанолу і карбон (IV) оксиду СО2 є однакова,  тому

y(СО2)=y2Н5ОН)=40 моль

Об'єм карбон (IV) оксиду кількістю речовини 40 кмоль обчислюємо за формулою V=y•Vм, де Vм - постійна величина і рівна 22,4 м3/кмоль за н.у.

V (СО2)=40 кмоль22,4 м3/кмоль=896 м3

Для знаходження маси крохмалю записуємо рівняння реакції:

C6H10O52ОC6H12C6

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 кмоль крохмалю С6Н10О5 з утворенням 1 кмоль глюкози С6Н12О6, кількості речовин однакові, тому 

y(С6Н10О5)=y6Н12О6)=20 кмоль

Обчислюємо молярну масу (Mrг/моль=M) крохмалю

Mr(C6Н10О5)=6Ar(C)+10Ar(Н)+5Ar(О)=612+101+516=162

M(C6Н10О5)=162 кг/кмоль

Масу крохмалю  кількістю речовини 20 кмоль обчислюємо за формулою m=yM

m(С6Н10О5)=20 кмоль 162 кг/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

Відповідь: m(кукурудзи)=5400 кг; V(CO2)=896 м3

Інші завдання видання 2012 року видання дивись тут... 

Інші завдання видання 2017 року видання дивись тут...