Xin chào các em học sinh yêu quý! Hôm nay, thầy trò chúng ta sẽ cùng nhau giải quyết một bài tập rất hay liên quan đến phản ứng lên men glucozơ – một quá trình quen thuộc và có nhiều ứng dụng trong thực tế. Đây là dạng bài thường gặp trong chương trình Hóa học lớp 11, đòi hỏi chúng ta phải nắm vững phương trình phản ứng, cách tính toán theo định luật bảo toàn khối lượng và hiệu suất phản ứng.

Chúng ta cùng phân tích đề bài nhé: Đề cho 360 gam glucozơ, hiệu suất phản ứng là 80%, và yêu cầu tính khối lượng ancol etylic thu được.

Để giải quyết bài tập này một cách khoa học và chính xác, chúng ta sẽ thực hiện theo các bước sau đây:

Bước 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng lên men glucozơ.

Phản ứng lên men glucozơ là quá trình glucozơ bị phân hủy bởi enzim trong điều kiện yếm khí để tạo thành ancol etylic và khí cacbonic.

Phương trình phản ứng:
\[ \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \xrightarrow{\text{men rượu}} 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2\text{CO}_2 \]

Bước 2: Tính số mol của glucozơ ban đầu.

Đầu tiên, chúng ta cần tính khối lượng mol (phân tử khối) của glucozơ (C₆H₁₂O₆).

Khối lượng mol của glucozơ là:
\[ \text{M}_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6} = 6 \times \text{M}_{\text{C}} + 12 \times \text{M}_{\text{H}} + 6 \times \text{M}_{\text{O}} \]
Với các nguyên tử khối C = 12, H = 1, O = 16, ta có:
\[ \text{M}_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6} = 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 72 + 12 + 96 = 180 \text{ gam/mol} \]

Số mol của 360 gam glucozơ là:
\[ \text{n}_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6} = \frac{\text{m}_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6}}{\text{M}_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6}} \]
\[ \text{n}_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6} = \frac{360}{180} = 2 \text{ mol} \]

Bước 3: Tính số mol ancol etylic (C₂H₅OH) thu được theo lý thuyết.

Từ phương trình hóa học:
\[ \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \xrightarrow{\text{men rượu}} 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2\text{CO}_2 \]
Chúng ta thấy rằng, 1 mol glucozơ khi phản ứng hoàn toàn sẽ tạo ra 2 mol ancol etylic.

Vậy, với 2 mol glucozơ ban đầu, số mol ancol etylic thu được theo lý thuyết (nếu hiệu suất 100%) là:
\[ \text{n}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (lý thuyết)}} = 2 \times \text{n}_{\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6} \]
\[ \text{n}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (lý thuyết)}} = 2 \times 2 = 4 \text{ mol} \]

Bước 4: Tính khối lượng ancol etylic thu được theo lý thuyết.

Đầu tiên, chúng ta tính khối lượng mol của ancol etylic (C₂H₅OH).

Khối lượng mol của ancol etylic là:
\[ \text{M}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} = 2 \times \text{M}_{\text{C}} + 6 \times \text{M}_{\text{H}} + 1 \times \text{M}_{\text{O}} \]
\[ \text{M}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} = 2 \times 12 + 6 \times 1 + 1 \times 16 = 24 + 6 + 16 = 46 \text{ gam/mol} \]

Khối lượng ancol etylic thu được theo lý thuyết là:
\[ \text{m}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (lý thuyết)}} = \text{n}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (lý thuyết)}} \times \text{M}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}} \]
\[ \text{m}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (lý thuyết)}} = 4 \times 46 = 184 \text{ gam} \]

Bước 5: Tính khối lượng ancol etylic thực tế thu được, dựa vào hiệu suất phản ứng.

Đề bài cho biết hiệu suất phản ứng là 80%. Điều này có nghĩa là lượng ancol etylic thực tế thu được chỉ bằng 80% so với lượng tính toán theo lý thuyết.

Khối lượng ancol etylic thực tế thu được là:
\[ \text{m}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (thực tế)}} = \text{m}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (lý thuyết)}} \times \frac{\text{Hiệu suất}}{100\%} \]
\[ \text{m}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (thực tế)}} = 184 \times \frac{80}{100} \]
\[ \text{m}_{\text{C}_2\text{H}_5\text{OH (thực tế)}} = 184 \times 0.8 = 147.2 \text{ gam} \]

Bước 6: So sánh kết quả với các đáp án đã cho.

Chúng ta thu được khối lượng ancol etylic là 147.2 gam.

Đối chiếu với các đáp án:

A. 147,2 gam.

B. 276 gam.

C. 92 gam.

D. 184 gam.

Vậy, đáp án chính xác là A. 147,2 gam.

Các em thấy đó, chỉ cần chúng ta thực hiện từng bước một cách cẩn thận, nắm vững kiến thức cơ bản về phương trình hóa học, tính toán mol và áp dụng công thức hiệu suất, chúng ta sẽ dễ dàng tìm ra đáp án đúng. Chúc các em học tốt và luôn yêu thích môn Hóa học nhé!