сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Пи­ши­те по­дроб­ное ре­ше­ние и по­яс­няй­те Ваши дей­ствия.

Ли­мон­ная кис­ло­та

Ли­мон­ная кис­ло­та (C6H8O7)  — один из ме­та­бо­ли­тов цикла Креб­са  — ис­поль­зу­ет­ся в раз­лич­ных об­ла­стях про­мыш­лен­но­сти и про­из­во­дит­ся в огром­ных мас­шта­бах. Не­смот­ря на раз­ли­чие тех­но­ло­гий по­лу­че­ния, про­ду­цен­том ли­мон­ной кис­ло­ты в боль­шин­стве слу­ча­ев яв­ля­ет­ся гриб Aspergillus niger.

В не­ко­то­рых стра­нах для по­лу­че­ния ли­мон­ной кис­ло­ты ис­поль­зу­ют куль­ти­ви­ро­ва­ние Aspergillus niger на ба­гассе  — от­хо­дах, по­лу­ча­е­мых при пе­ре­ра­бот­ке са­хар­но­го трост­ни­ка.

При этом гриб рас­тет в лот­ках, ко­то­рые укла­ды­ва­ют­ся друг на друга, что уве­ли­чи­ва­ет эко­но­ми­че­скую эф­фек­тив­ность про­из­вод­ства. Вме­сти­мость од­но­го та­ко­го лотка пло­ща­дью 1 м2 со­став­ля­ет 1 кг ба­гассы, а про­дук­тив­ность про­цес­са со­став­ля­ет 0,25 мольли­мон­ной кис­ло­ты / м2 · ч. По­счи­тай­те, сколь­ко ли­мон­ной кис­ло­ты по­лу­чит­ся в ходе куль­ти­ви­ро­ва­ния Aspergillus niger в си­сте­ме из 10 уло­жен­ных друг на друга лот­ков раз­ме­ром 2 × 2 м в те­че­ние двух суток?

 

Спра­воч­ные дан­ные: число Аво­га­д­ро NA  =  6,02 · 1023 моль−1; Ar(O)  =  16, Ar(C)  =  12, Ar(H)  =  1.

Спрятать пояснение

По­яс­не­ние.

1.  Най­дем пло­щадь лотка, со­дер­жа­ще­го суб­страт: 2 м · 2 м  =  4 м2  — 2 балла (1 балл, если ука­за­на фор­му­ла, но чис­лен­ный ответ не по­лу­чен).

2.  Най­дем сум­мар­ную пло­щадь лот­ков, по ко­то­рой рас­пре­де­лен суб­страт: 4 · 10 м2  =  40 м2  — 2 балла (1 балл, если ука­за­на фор­му­ла, но чис­лен­ный ответ не по­лу­чен).

3.  По­счи­та­ем, сколь­ко ли­мон­ной кис­ло­ты об­ра­зу­ет­ся в такой си­сте­ме за час: 40 м2 · 0,25 мольли­мон­ной кис­ло­ты / м2 · ч−1  — 2 балла (1 балл, если ука­за­на фор­му­ла, но чис­лен­ный ответ не по­лу­чен).

4.  По­счи­та­ем, мо­ляр­ную массу ли­мон­ной кис­ло­ты: 6 · 12 + 8 + 7 · 16  =  192 г/моль  — 1 балл.

5.  Най­дем массу об­ра­зу­ю­щей­ся ли­мон­ной кис­ло­ты: 192 г/моль · 48 ч · 10 моль · ч−1  =  92 160 г  =  96,12 кг  — 4 балла.

Так как в за­да­нии не было ука­за­но, в каких еди­ни­цах из­ме­ре­ния не­об­хо­ди­мо ука­зать ответ, то за пра­виль­ный ответ также за­счи­ты­ва­лось пра­виль­но най­ден­ное ко­ли­че­ство ве­ще­ства: 48 ч · 10 моль · ч−1  =  480 моль.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Если участ­ник не­вер­но на­хо­дил пло­щадь од­но­го лотка (на­при­мер, 2 м2 вме­сто 4 м2), то за за­да­чу не могло быть по­лу­че­но более 1 балла (за мо­ляр­ную массу ли­мон­ной кис­ло­ты).

Если участ­ник не­пра­виль­но на­хо­дил мо­ляр­ную массу ли­мон­ной кис­ло­ты и из-за этого по­лу­чал чис­лен­но не­вер­ный ответ, то оцен­ка сни­жа­лась на 2 балла.

За ариф­ме­ти­че­скую ошиб­ки при вы­чис­ле­нии (кроме вы­чис­ле­ния мо­ляр­ной массы, опи­сан­но­го выше), оцен­ка сни­жа­лась на 1 б. за каж­дый пункт, в ко­то­ром до­пу­ще­на ошиб­ка, кроме слу­ча­ев, когда по­лу­чен­ный ре­зуль­тат про­ти­во­ре­чил здра­во­му смыс­лу (на­при­мер, масса по­лу­чен­ной ли­мон­ной кис­ло­ты со­став­ля­ла 96 тонн и т. д.). В таких слу­ча­ях каж­дый оши­боч­ный пункт оце­ни­вал­ся в 0 бал­лов. От­ве­ты без ре­ше­ния оце­ни­ва­лись в 0 бал­лов.