Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Плотность сахара

Плотность сахара и другие его физические свойства

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Сахар – это бытовое название сахарозы. Сахароза – химическое соединение класса углеводов, которое можно классифицировать как дисахарид, за счет наличия в его структуре двух моносахаридных звеньев.

Сахароза – представляет собой бесцветные кристаллы (рис. 1), хорошо растворимые в воде. Молекула этого вещества построена из остатков α-глюкозы и фруктопиранозы, которые соединяются между собой посредством гликозидного гидроксила:

Эмпирическая формула сахарозы, отражающая её химический состав имеет вид C12H22O11.

Сахароза. Внешний вид и ее плотность

Рис. 1. Сахароза. Внешний вид.

В зависимости от того, из какого сырья был получен сахар, различают тростниковый, свекловичный, кленовый и пальмовый сахар.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Плотность – это скалярная физическая величина, которая определяется как отношение массы тела к занимаемому им объему.

Данную величину обычно обозначают греческой буквой r или латинскими D и d. Единицей измерения плотности в системе СИ принято считать кг/м3, а в СГС – г/см3.

Плотность можно вычислить по формуле:

    \[    \rho = \frac{m}{V} \]

Для веществ, находящихся в твердом агрегатном состоянии зачастую используют понятие насыпной (удельной/кажущейся) плотности, которая рассчитывается как отношение массы вещества ко всему занимаемому объему, с учетом доли объема пустот.

Плотность сахара приведена в таблице ниже.

Таблица 1. Плотность сахара.

Вид сахара

Плотность, кг/м3

Насыпная плотность, кг/м3

Коричневый

720

Сахарная пудра

800

Свекловичный сахар

560

Тростниковый сахар

270

Сахар-песок

850

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Масса порции серного газа SO3 равна 18. Вычислите: а) число молекул газа; б) количество вещества серного газа; в) относительную плотность серного газа по воздуху.
Решение Запишем формулу для расчета массы газа, из которой можно выразить количество вещества:

m(gas) = n(gas) ×Mgas;

n (SO3) = m(SO3) / M(SO3);

M(SO3) = Ar(S) + 3×Ar(O) = 32 + 3× 16 = 32 + 48 = 80г/моль;

n (SO3) = 18 / 80 = 0,225 моль.

Число молекул газа рассчитывается как:

N(SO3) = n(SO3) ×NA,

где NA – постоянная Авогадро, равная 6,02×10-23 моль-1.

N(SO3) = 0,225 × 6,02 × 10-23 = 1,35×10-23 молекул.

Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.

D = M1 / M2.

Относительную молекулярную массу воздуха принимают равной 29 (с учетом содержания в воздухе азота, кислорода и других газов). Следует отметить, что понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно, так как воздух – это смесь газов.

Dair(SO3) = M(SO3) / Mair = 80 / 29 = 2,76.

Ответ Количество вещества серного газа равно 0,225 моль, число молекул — 1,35×10-23; относительная плотность серного газа по воздуху составляет 2,76.
ПРИМЕР 2
Задание При сжигании 7,31 г углеводорода получили 23,2 г углекислого газа и 8,8 г воды. Относительная плотность паров углеводорода по водороду равна 40. Найдите молекулярную формулу углеводорода.
Решение Составим схему реакции сгорания органического соединения обозначив количество атомов углерода, водорода и кислорода за «x», «у» и «z» соответственно:

CxHyOz + Oz →CO2 + H2O.

Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м.

m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = [m(CO2) / M(CO2)]×M(C);

m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = [2×m(H2O) / M(H2O)] ×M(H);

Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):

M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль;

M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль.

Тогда,

m(C) = [23,2/ 44]×12 = 6,33 г;

m(H) = 2×8,8 / 18 ×1= 0,98 г.

m(O) = m(CxHyOz) – m(C) – m(H) = 7,31 – 6,33 – 0,98 = 0г.

Определим химическую формулу соединения:

x:y = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H);

x:y = 6,33/12 :0,98/1;

x:y = 0,53 : 0,98= 1: 2.

Значит простейшая формула соединения CH2, а его молярная масса равна 14 г/моль [M(CH2) = Ar(C) + 2×Ar(H) = 12 + 2×1 =  12 + 2 = 14 / моль].

Значение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по водороду:

Msubstance = M(H2) × D(H2);

Msubstance = 2 × 40 = 80 г/моль.

Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс:

Msubstance / M(CH2) = 80 / 14 = 5,7 ≈ 6.

Значит индексы атомов углерода и водорода должны быть в 6 раз выше, т.е. формула вещества будет иметь вид C6H12.

Ответ Формула органического соединения C6H12, а его молярная масса — 80 г/моль.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.