Chào các em học sinh lớp 12 yêu quý của thầy! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau chinh phục một bài toán quen thuộc trong chương trình Hóa học 12, đó là bài toán về hiệu suất phản ứng lên men rượu từ glucozơ. Các em hãy tập trung theo dõi từng bước thầy trình bày nhé!

Bước 1: Xác định chất tham gia và sản phẩm của phản ứng lên men rượu.

Phản ứng lên men rượu là quá trình vi sinh vật chuyển hóa glucozơ thành etanol (rượu etylic) và khí cacbonic.
Phương trình hóa học của phản ứng này là:
C₆H₁₂O₆ (glucozơ) \( \xrightarrow{\text{men}} \) 2C₂H₅OH (etanol) + 2CO₂ (cacbonic)

Bước 2: Đổi đơn vị các đại lượng đã cho về mol.

Đề bài cho chúng ta khối lượng glucozơ là 11,25 gam. Để tính toán hiệu suất, chúng ta cần đổi khối lượng này về số mol.
Trước hết, chúng ta cần tính khối lượng mol (phân tử khối) của glucozơ (C₆H₁₂O₆).
Khối lượng mol của C là 12 g/mol.
Khối lượng mol của H là 1 g/mol.
Khối lượng mol của O là 16 g/mol.
Vậy, khối lượng mol của C₆H₁₂O₆ là:
\( M_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6} = 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 72 + 12 + 96 = 180 \) g/mol.

Số mol glucozơ đã phản ứng là:
\( n_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6} = \frac{\text{khối lượng glucozơ}}{M_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6}} = \frac{11,25}{180} \) mol.
\( n_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6} = 0,0625 \) mol.

Đề bài cho thể tích khí CO₂ thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) là 2,24 lít.
Ở điều kiện tiêu chuẩn, 1 mol khí chiếm thể tích 22,4 lít.
Số mol khí CO₂ thu được là:
\( n_{\text{CO}_2 (\text{thu được})} = \frac{\text{thể tích CO}_2}{\text{22,4}} = \frac{2,24}{22,4} \) mol.
\( n_{\text{CO}_2 (\text{thu được})} = 0,1 \) mol.

Bước 3: Tính số mol CO₂ theo lý thuyết dựa trên lượng glucozơ ban đầu.

Dựa vào phương trình phản ứng hóa học đã viết ở Bước 1:
C₆H₁₂O₆ \( \xrightarrow{\text{men}} \) 2C₂H₅OH + 2CO₂

Chúng ta thấy tỉ lệ mol giữa glucozơ và CO₂ là 1:2. Nghĩa là, nếu 1 mol glucozơ phản ứng hoàn toàn sẽ tạo ra 2 mol CO₂.

Vậy, với 0,0625 mol glucozơ ban đầu, nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn (hiệu suất 100%), số mol CO₂ thu được theo lý thuyết sẽ là:
\( n_{\text{CO}_2 (\text{lý thuyết})} = n_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6} \times 2 = 0,0625 \times 2 \) mol.
\( n_{\text{CO}_2 (\text{lý thuyết})} = 0,125 \) mol.

Bước 4: Tính hiệu suất của quá trình lên men.

Hiệu suất của một phản ứng được tính theo công thức:
\[ H = \frac{\text{lượng chất sản phẩm thực tế thu được}}{\text{lượng chất sản phẩm tính theo lý thuyết}} \times 100\% \]

Trong bài toán này, lượng chất sản phẩm thực tế thu được là số mol CO₂ mà đề bài cho (đã tính ở Bước 2). Lượng chất sản phẩm tính theo lý thuyết là số mol CO₂ chúng ta vừa tính được ở Bước 3.

Do đó, hiệu suất của quá trình lên men là:
\( H = \frac{n_{\text{CO}_2 (\text{thu được})}}{n_{\text{CO}_2 (\text{lý thuyết})}} \times 100\% \)
\( H = \frac{0,1}{0,125} \times 100\% \)
\( H = 0,8 \times 100\% \)
\( H = 80\% \)

Vậy, hiệu suất của quá trình lên men là 80%.

Thầy hy vọng với cách trình bày chi tiết từng bước như vậy, các em đã hiểu rõ bài toán này. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy nhé!