Вся земная жизнь основана на углероде. Каждая молекула живого организма построена на основе углеродного скелета. Атомы углерода постоянно мигрируют из одной части биосферы (узкой оболочки Земли, где существует жизнь) в другую. На примере круговорота углерода в природе можно проследить в динамике картину жизни на нашей планете.
Основные запасы углерода на Земле находятся в виде содержащегося в атмосфере и растворенного в Мировом океане диоксида углерода, то есть углекислого газа (CO2). Рассмотрим сначала молекулы углекислого газа, находящиеся в атмосфере. Растения поглощают эти молекулы, затем в процессе фотосинтеза атом углерода превращается в разнообразные органические соединения и таким образом включается в структуру растений. Далее возможно несколько вариантов:
углерод может оставаться в растениях, пока растения не погибнут. Тогда их молекулы пойдут в пищу редуцентам (организмам, которые питаются мертвым органическим веществом и при этом разрушают его до простых неорганических соединений) , таким как грибы и термиты. В конце концов углерод вернется в атмосферу в качестве CO2; растения могут быть съедены травоядными животными. В этом случае углерод либо вернется в атмосферу (в процессе дыхания животных и при их разложении после смерти) , либо травоядные животные будут съедены плотоядными (и тогда углерод опять же вернется в атмосферу теми же путями) ; растения могут погибнуть и оказаться под землей. Тогда в конечном итоге они превратятся в ископаемое топливо — например, в уголь. В случае же растворения исходной молекулы CO2 в морской воде также возможно несколько вариантов:
углекислый газ может просто вернуться в атмосферу (этот вид взаимного газообмена между Мировым океаном и атмосферой происходит постоянно) ; углерод может войти в ткани морских растений или животных. Тогда он будет постепенно накапливаться в виде отложений на дне Мирового океана и в конце концов превратится в известняк или из отложений вновь перейдет в морскую воду. Если углерод вошел в состав осадочных отложений или ископаемого топлива, он изымается из атмосферы. На протяжении существования Земли изъятый таким образом углерод замещался углекислым газом, попадавшим в атмосферу при вулканических извержениях и других геотермальных процессах. В современных условиях к этим природным факторам добавляются также выбросы при сжигании человеком ископаемого топлива. В связи с влиянием CO2 на парниковый эффект исследование круговорота углерода стало важной задачей для ученых, занимающихся изучением атмосферы.
C6H12O6--ферменты-->2С2H5-OH+2CO2 глюкоза 1тонна=1000кг 1000кг это 100% х кг23% х=1000*23/100=230кг (C6H12O6) M(C6H12O6)=180г/моль 230кг=230000гр n(C6H12O6)=m*M=230000/180=1278моль спирта по уравнению в 2 раза больше n(c2H5-OH)=1278*2=2556моль 2556- это 100% х 75% n(C2H5OH)=2556*75/100=1917моль n(C2H5-OH)=n(CuO)=1917моль M(CuO)=80г/моль n(CuO)=n(C2H5-OH)=1917моль m(CuO)=n*M=80*1917=153360гр или153,4 кг
Основные запасы углерода на Земле находятся в виде содержащегося в атмосфере и растворенного в Мировом океане диоксида углерода, то есть углекислого газа (CO2). Рассмотрим сначала молекулы углекислого газа, находящиеся в атмосфере. Растения поглощают эти молекулы, затем в процессе фотосинтеза атом углерода превращается в разнообразные органические соединения и таким образом включается в структуру растений. Далее возможно несколько вариантов:
углерод может оставаться в растениях, пока растения не погибнут. Тогда их молекулы пойдут в пищу редуцентам (организмам, которые питаются мертвым органическим веществом и при этом разрушают его до простых неорганических соединений) , таким как грибы и термиты. В конце концов углерод вернется в атмосферу в качестве CO2;
растения могут быть съедены травоядными животными. В этом случае углерод либо вернется в атмосферу (в процессе дыхания животных и при их разложении после смерти) , либо травоядные животные будут съедены плотоядными (и тогда углерод опять же вернется в атмосферу теми же путями) ;
растения могут погибнуть и оказаться под землей. Тогда в конечном итоге они превратятся в ископаемое топливо — например, в уголь.
В случае же растворения исходной молекулы CO2 в морской воде также возможно несколько вариантов:
углекислый газ может просто вернуться в атмосферу (этот вид взаимного газообмена между Мировым океаном и атмосферой происходит постоянно) ;
углерод может войти в ткани морских растений или животных. Тогда он будет постепенно накапливаться в виде отложений на дне Мирового океана и в конце концов превратится в известняк или из отложений вновь перейдет в морскую воду.
Если углерод вошел в состав осадочных отложений или ископаемого топлива, он изымается из атмосферы. На протяжении существования Земли изъятый таким образом углерод замещался углекислым газом, попадавшим в атмосферу при вулканических извержениях и других геотермальных процессах. В современных условиях к этим природным факторам добавляются также выбросы при сжигании человеком ископаемого топлива. В связи с влиянием CO2 на парниковый эффект исследование круговорота углерода стало важной задачей для ученых, занимающихся изучением атмосферы.
1 т винограда
25% С6Н12О6
w 25%
потери на каждой стадии=25%
найти m(CuO)
CH3-CH2-OH+CuO--t-->CH3COOH+Cu+H2O
этиловый спирт ацетат альдегид
C6H12O6--ферменты-->2С2H5-OH+2CO2
глюкоза
1тонна=1000кг
1000кг это 100%
х кг23%
х=1000*23/100=230кг (C6H12O6)
M(C6H12O6)=180г/моль
230кг=230000гр
n(C6H12O6)=m*M=230000/180=1278моль
спирта по уравнению в 2 раза больше
n(c2H5-OH)=1278*2=2556моль
2556- это 100%
х 75%
n(C2H5OH)=2556*75/100=1917моль
n(C2H5-OH)=n(CuO)=1917моль
M(CuO)=80г/моль
n(CuO)=n(C2H5-OH)=1917моль
m(CuO)=n*M=80*1917=153360гр или153,4 кг