Номер 410, страница 82 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

410. В процессе распада белков образуется аммиак. Это соединение является токсичным веществом для животных. Особенно велико его негативное влияние на мозг. В организме человека и ряда животных аммиак обезвреживается, превращаясь в мочевину $CO(NH_2)_2$, которая выводится с мочой. В среднем в течение суток из организма удаляется мочевина массой около 30 г. Рассчитайте, белок какой массой подвергся распаду, если массовая доля азота в белке составляет 16,0 %.

Дано:

Масса мочевины, удаляемой за сутки: $m(CO(NH_2)_2) = 30$ г

Массовая доля азота в белке: $\omega(N)_{белок} = 16,0 \% = 0.16$

Найти:

Массу белка, подвергшегося распаду - $m_{белок}$?

Решение:

В процессе метаболизма весь азот из распавшегося белка переходит в мочевину. Следовательно, масса азота в суточной порции мочевины равна массе азота в белке, распавшемся за это же время. Задача решается в несколько этапов:

1. Находим массу азота в 30 г мочевины $CO(NH_2)_2$.

Сначала определим молярную массу мочевины, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: $Ar(C) = 12$ а.е.м., $Ar(O) = 16$ а.е.м., $Ar(N) = 14$ а.е.м., $Ar(H) = 1$ а.е.м.

$M(CO(NH_2)_2) = Ar(C) + Ar(O) + 2 \times (Ar(N) + 2 \times Ar(H)) = 12 + 16 + 2 \times (14 + 2 \times 1) = 60$ г/моль.

Теперь рассчитаем массовую долю азота ($\omega(N)$) в мочевине. Молекула мочевины содержит два атома азота.

$\omega(N)_{мочевина} = \frac{2 \times Ar(N)}{M(CO(NH_2)_2)} = \frac{2 \times 14}{60} = \frac{28}{60}$.

Зная массовую долю азота, находим его массу ($m(N)$) в 30 г мочевины:

$m(N) = m(CO(NH_2)_2) \times \omega(N)_{мочевина} = 30 \text{ г} \times \frac{28}{60} = 14$ г.

2. Находим массу распавшегося белка.

Масса азота, равная 14 г, полностью перешла из белка. Зная, что массовая доля азота в белке составляет 16,0%, мы можем найти исходную массу белка ($m_{белок}$):

$m_{белок} = \frac{m(N)}{\omega(N)_{белок}} = \frac{14 \text{ г}}{0.16} = 87.5$ г.

Ответ: распаду подверглось 87.5 г белка.