При взаимодействии 20 г глюкозы с избытком кислорода, выделилось 1600 кДж теплоты. Определите тепловой эффект реакции.
Давайте подробно разберемся с этим заданием.
Дано:
- Масса глюкозы \( m = 20 \text{ г} \)
- Количество выделенной теплоты \( Q = 1600 \text{ кДж} \)
Задача: определить тепловой эффект реакции (то есть, сколько энергии выделяется при полном сгорании 1 моль глюкозы).
Шаг 1: Найти молярную массу глюкозы
Глюкоза — это органическое соединение с формулой \(\mathrm{C_6H_{12}O_6}\).
Рассчитаем молярную массу:
- Углерод (C): 12 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль
- Кислород (O): 16 г/моль
Молярная масса глюкозы: \[ 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 72 + 12 + 96 = 180 \text{ г/моль} \]
Шаг 2: Вычислить количество вещества глюкозы в предоставленной массе
Количество молей глюкозы \( n \): \[ n = \frac{m}{M} = \frac{20 \text{ г}}{180 \text{ г/моль}} \approx 0,1111 \text{ моль} \]
Шаг 3: Определить тепловой эффект реакции
Теплота, выделенная при сгорании \(n\) моль глюкозы, равна 1600 кДж.
Чтобы узнать тепловой эффект при полном сгорании 1 моль, найдем:
\[ \Delta Q_{\text{1 моль}} = \frac{\text{Общая тепловая энергия}}{\text{число молей}} \]
\[ \Delta Q_{\text{1 моль}} = \frac{1600 \text{ кДж}}{0,1111 \text{ моль}} \approx 14\,400 \text{ кДж/моль} \]
Ответ:
Тепловой эффект реакции сгорания 1 моль глюкозы составляет примерно 14 400 кДж.
Это означает, что при полном сгорании 1 моля глюкозы выделяется около 14 400 кДж энергии.
