Đề bài Một mẫu xenlulozơ nặng 5g được đốt cháy hoàn toàn. Khối lượng CO2 và H2O thu được lần lượt là 16.5g và 6.75g. Xác định thành phần phần trăm khối lượng của cacbon, hydro và oxy trong mẫu xenlulozơ.
Giải:
Bước 1: Tính số mol CO2 và H2O.
\[
n_{CO2} = \frac{16.5 \, \text{g}}{44 \, \text{g/mol}} = 0.375 \, \text{mol}
\]
\[
n_{H2O} = \frac{6.75 \, \text{g}}{18 \, \text{g/mol}} = 0.375 \, \text{mol}
\]
Bước 2: Tính lượng cacbon và hydro trong mẫu.
\[
m_C = 0.375 \, \text{mol} \times 12 \, \text{g/mol} = 4.5 \, \text{g}
\]
\[
m_H = 0.375 \, \text{mol} \times 2 \times 1 \, \text{g/mol} = 0.75 \, \text{g}
\]
Bước 3: Tính lượng oxy trong mẫu xenlulozơ.
\[
m_O = 5 \, \text{g} – (4.5 \, \text{g} + 0.75 \, \text{g}) = 0.25 \, \text{g}
\]
Bước 4: Tính phần trăm khối lượng của mỗi nguyên tố.
\[
\%C = \left(\frac{4.5 \, \text{g}}{5 \, \text{g}}\right) \times 100 = 90\%
\]
\[
\%H = \left(\frac{0.75 \, \text{g}}{5 \, \text{g}}\right) \times 100 = 15\%
\]
\[
\%O = \left(\frac{0.25 \, \text{g}}{5 \, \text{g}}\right) \times 100 = 5\%
\]
Bài tập 2: Tính năng lượng tỏa ra khi đốt cháy xenlulozơ
Đề bài: Tính năng lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg xenlulozơ, biết rằng năng lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol glucopyranose là -2808 kJ.
Giải:
Bước 1: Định lượng xenlulozơ.
Xenlulozơ là polymer của glucopyranose (C6H10O5)
Khối lượng mol của glucopyranose là 162 g/mol
Bước 2: Tính số mol glucopyranose trong 1 kg xenlulozơ.
\[n = \frac{1000 \, \text{g}}{162 \, \text{g/mol}} \approx 6.17 \, \text{mol}\]
Bước 3:Tính năng lượng tỏa ra.
\[\text{Năng lượng tỏa ra} = 6.17 \, \text{mol} \times 2808 \, \text{kJ/mol} = 17333.76 \, \text{kJ}\]
Xenlulozơ – một hợp chất hữu cơ đầy tiềm năng, hứa hẹn mang đến nhiều lợi ích cho con người. Sử dụng xenlulozơ một cách hợp lý và hiệu quả sẽ góp phần bảo vệ môi trường và thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội.