Номер 568, страница 104 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

568. Гемоглобин транспортирует кислород от лёгких к тканям и органам живого организма. Одна молекула гемоглобина переносит 4 молекулы кислорода. Вычислите массу гемоглобина, необходимого для переноса кислорода объёмом (н. у.) $10 \text{ см}^3$. Молярная масса гемоглобина равна $66000 \text{ г/моль}$.

Дано:

$V(O_2) = 10 \text{ см}^3$

$M(\text{гемоглобин}) = 66000 \text{ г/моль}$

Соотношение $n(\text{гемоглобин}) : n(O_2) = 1:4$

Молярный объём газа при н.у. $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$

Перевод в систему СИ:

$V(O_2) = 10 \text{ см}^3 = 10 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 1 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$

$M(\text{гемоглобин}) = 66000 \text{ г/моль} = 66 \text{ кг/моль}$

$V_m = 22.4 \text{ л/моль} = 22.4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль} = 0.0224 \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

$m(\text{гемоглобин})$ - ?

Решение:

1. Первым шагом найдём количество вещества кислорода ($O_2$), объём которого дан в условии. Для расчётов с молярным объёмом удобнее перевести объём из $см^3$ в литры (л).

$V(O_2) = 10 \text{ см}^3 = 0.01 \text{ л}$

Количество вещества газа ($n$) при нормальных условиях (н. у.) вычисляется по формуле:

$n = \frac{V}{V_m}$

где $V$ - объём газа, а $V_m$ - молярный объём, равный $22.4 \text{ л/моль}$.

Подставим значения для кислорода:

$n(O_2) = \frac{0.01 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.0004464 \text{ моль}$

2. Из условия известно, что одна молекула гемоглобина связывает четыре молекулы кислорода. Это означает, что их количества вещества соотносятся как 1 к 4:

$\frac{n(\text{гемоглобин})}{n(O_2)} = \frac{1}{4}$

Отсюда можем найти количество вещества гемоглобина:

$n(\text{гемоглобин}) = \frac{n(O_2)}{4} = \frac{0.0004464 \text{ моль}}{4} \approx 0.0001116 \text{ моль}$

3. Наконец, зная количество вещества гемоглобина и его молярную массу, рассчитаем массу гемоглобина по формуле:

$m = n \cdot M$

$m(\text{гемоглобин}) = n(\text{гемоглобин}) \cdot M(\text{гемоглобин})$

$m(\text{гемоглобин}) \approx 0.0001116 \text{ моль} \cdot 66000 \text{ г/моль} \approx 7.3656 \text{ г}$

Округляя результат до сотых, получаем 7.37 г.

Ответ: масса гемоглобина, необходимая для переноса 10 см³ кислорода, равна 7.37 г.