Chemia - Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 35.
W wyniku fermentacji alkoholowej glukozy, zawartej w wodnym roztworze, wydzieliło się 3,36 m3 tlenku węgla(IV), odmierzonego w temperaturze 25°C i pod ciśnieniem 995 hPa. Proces, który opisano poniższym równaniem, przebiegł z wydajnością równą 90%.
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Oblicz masę glukozy w roztworze przed fermentacją.
Stała gazowa R = 83,1 dm3 · hPa · mol−1 · K−1.
Rozwiązanie
Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń oraz podanie
wyniku z właściwą jednostką.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do podania błędnego wyniku
liczbowego
lub
– podanie wyniku z błędną jednostką lub bez jednostki.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Przykład poprawnego rozwiązania
Z 1 mola glukozy powstają 2 mole tlenku węgla(IV)
MC6H12O6 = 180 g · mol–1
p · V = n · R · T
nCO2 = 995 hPa ∙ 3360 dm383,1 dm3 ∙ hPa ∙ mol–1 ∙ K–1 ∙ 298 K = 135 moli
180 g glukozy – 2 mole CO2 dla 100% wydajności
180 g glukozy – 0,9 · 2 mole CO2 dla 90% wydajności
mC6H12O6 = 180 g ∙ 135 mol0,9 ∙ 2 mol = 13500 g = 13,5 kg
