Đề bài
Glucose ($C_{6}H_{12}O_{6}$) là một loại monosaccharide được tạo ra bởi thực vật và các loại tảo từ quá trình quang hợp. Dung dịch glucose 5% (100 mL dung dịch chứa 5 gam glucose) là dung dịch đường tiêm tĩnh mạch, dùng để cung cấp nước và năng lượng cho cơ thể, đặc biệt là khi cơ thể ốm yếu, mệt mỏi…
Phương trình nhiệt hóa học của phản ứng oxi hóa glucose như sau:
$\left. C_{6}H_{12}O_{6}(s) + 6O_{2}(g)\rightarrow 6CO_{2}(g) + 6H_{2}O(l)\right.$ $\Delta_{r}H^{0}{}_{298} = - 2803\ kJ$.
Tính năng lượng tối đa (kJ) thu được từ glucose khi một người bệnh được truyền dịch trong 2 ngày, mỗi ngày 1 chai 250mL dung dịch glucose 5%. (Kết quả được lấy đến hàng đơn vị).
Phương pháp giải
Tính khối lượng glucose trong 250 mL dung dịch.
Tính tổng khối lượng glucose trong 2 ngày.
Tính số mol glucose được cung cấp.
Tính năng lượng tối đa từ glucose.
Lời giải chi tiết
Trong 100 mL dung dịch chứa 5g glucose.
Vậy trong 250 mL dung dịch, khối lượng glucose là:
\[ \frac{5}{100} \times 250 = 12,5 \text{ gam} \]
Mỗi ngày truyền 12,5 gam, vậy trong 2 ngày tổng khối lượng glucose là:
\[ 12,5 \times 2 = 25 \text{ gam} \]
Khối lượng mol của glucose \((C_6H_{12}O_6)\) là 180 g/mol. Do đó, số mol glucose là:
\[ n = \frac{25}{180} \approx 0,139 \text{ mol} \]
Theo phương trình phản ứng nhiệt hoá học, khi 1 mol glucose giải phóng \( -2803 \text{ kJ}\).
Do số mol glucose truyền vào là 0,139 mol, năng lượng sinh ra là:
\[ Q = 0,139 \times 2803 \approx 389 \text{ kJ} \]