Khi thuỷ phân \(1\) kg bột gạo có 80% tinh bột, thì khối lượng glucozơ thu được …
Phân tích đề bài:
1. Chúng ta có \(1\) kg bột gạo, nhưng chỉ có 80% trong đó là tinh bột. Đây là khối lượng thực tế sẽ tham gia phản ứng.
2. Phản ứng là thuỷ phân tinh bột để tạo ra glucozơ.
3. Giả thiết “phản ứng xảy ra hoàn toàn”, nghĩa là 100% lượng tinh bột tham gia phản ứng sẽ chuyển hết thành glucozơ theo lý thuyết.
4. Yêu cầu: Tính khối lượng glucozơ thu được.
Các bước giải chi tiết:
Bước 1: Tính khối lượng tinh bột nguyên chất có trong bột gạo.
Bột gạo chứa 80% tinh bột, vậy khối lượng tinh bột thực tế là:
\(m_{tinh bột} = 1 \times \frac{80}{100} = 0.8\) kg
Để tiện cho việc tính toán với phân tử khối, chúng ta nên đổi đơn vị ra gam (g):
\(0.8\) kg \( = 800\) g
Bước 2: Viết phương trình phản ứng hoá học.
Phản ứng thuỷ phân tinh bột trong môi trường axit tạo ra glucozơ. Công thức của tinh bột là \((C_6H_{10}O_5)_n\) và của glucozơ là \(C_6H_{12}O_6\).
Phương trình phản ứng như sau:
\[ (C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \xrightarrow{Axit, t^o} nC_6H_{12}O_6 \]
Để đơn giản hóa việc tính toán khối lượng, chúng ta có thể viết sơ đồ chuyển hóa từ một mắt xích tinh bột ra một phân tử glucozơ, vì tỉ lệ về khối lượng không thay đổi:
\[ C_6H_{10}O_5 \rightarrow C_6H_{12}O_6 \]
Bước 3: Tính phân tử khối của các chất liên quan.
(Với C = 12, H = 1, O = 16)
– Phân tử khối của mắt xích tinh bột (\(C_6H_{10}O_5\)):
\(M_{C_6H_{10}O_5} = 12 \times 6 + 1 \times 10 + 16 \times 5 = 72 + 10 + 80 = 162\) (g/mol)
– Phân tử khối của glucozơ (\(C_6H_{12}O_6\)):
\(M_{C_6H_{12}O_6} = 12 \times 6 + 1 \times 12 + 16 \times 6 = 72 + 12 + 96 = 180\) (g/mol)
Bước 4: Tính khối lượng glucozơ thu được theo phương trình.
Dựa vào sơ đồ phản ứng, ta có tỉ lệ khối lượng:
Cứ \(162\) gam \(C_6H_{10}O_5\) (tinh bột) thì tạo ra \(180\) gam \(C_6H_{12}O_6\) (glucozơ).
Vậy, từ \(800\) gam tinh bột đã tính ở Bước 1, khối lượng glucozơ thu được là \(m_{glucozơ}\).
Chúng ta áp dụng quy tắc tam suất:
\[ m_{glucozơ} = \frac{800 \times 180}{162} \]
\[ m_{glucozơ} \approx 888.89 \text{ (g)} \]
Bước 5: Kết luận.
Khối lượng glucozơ thu được là khoảng \(888.89\) gam.
Nếu đề bài yêu cầu trả lời theo đơn vị kg, ta có thể đổi: \(888.89\) g \( \approx 0.889\) kg.
Tổng kết lại:
Khi thủy phân hoàn toàn \(1\) kg bột gạo có chứa 80% tinh bột, ta sẽ thu được khoảng \(888.89\) gam glucozơ.
Các em lưu ý nhé, mấu chốt của bài toán này là phải tính đúng khối lượng chất tham gia phản ứng (tinh bột nguyên chất) và áp dụng đúng tỉ lệ khối lượng theo phương trình hóa học. Phản ứng được giả thiết là “hoàn toàn” nên chúng ta không cần nhân với hiệu suất.
Chúc các em học tốt
Đáp án:
\(m_{Tinh\,bot}^{} = 1.80\% = 0,8\,kg\)
\(n_{Tinh\,Bot}^{} = \frac{{0,8}}{{162}} = \frac{2}{{405}}\,mol\)
\((C_6^{}H_{10}^{}O_5^{})_n^{} + nH_2^{}O \to nC_6^{}H_{12}^{}O_6^{}\)
\(\,\,\,\,\,\,\,\frac{2}{{405}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,\,\,\frac{2}{{405}}\)
\(m_{C_6^{}H_{12}^{}O_6^{}}^{} = \frac{2}{{405}}.180 = 0,889\,kg\)
Đáp án+Giải thích các bước giải: