Po spaleniu próbki sacharozy o masie 1,71 g otrzymano 2,64 g CO₂ i 0,99 g H₂O. Jaki jest wzór rzeczywisty sacharozy?

sacharoza + tlen —temperatura→ CO₂ + H₂O

mCO₂ = 44 g/mol

mH₂O = 18 g/mol

1. 1 mol CO₂ — 44 g

x — 2,64 g

x = 2,64 ∙ 1 : 44 = 0,06 [mol CO₂]

2. 1 mol H₂O — 18 g

y — 0,99 g

y = 0,99 ∙ 1 : 18 = 0,055 [mol H₂O]

3. 1 mol sacharozy — 342 g

z — 1,71 g

z = 1,71 ∙ 1 : 342 = 0,005 [mol sacharozy]

Wniosek: 0,005 mol sacharozy + tlen —temperatura→ 0,06 mol CO₂ + 0,055 mol H₂O

Powyższe wartości przyrównujemy do 1 mola sacharozy:

1 mol sacharozy + tlen —temperatura→ 12 mol CO₂ + 11 mol H₂O, więc:

C₁₂H₂₂O₁₁ + 12O₂—temperatura→ 12CO₂ + 11H₂O

Odpowiedź: Wzór rzeczywisty to C₁₂H₂₂O₁₁.

Krok 1: Zapisz równanie reakcji spalania sacharozy w tlenie.

sacharoza + tlen —temperatura→ CO₂ + H₂O

Krok 2: Oblicz masy molowe produktów. Masy poszczególnych atomów znajdziesz w tabeli pierwiastków chemicznych.

mCO₂ = 12 + 2 ∙ 16 = 44 [g/mol]

mH₂O = 2 ∙ 1 + 16 = 18 [g/mol]

Krok 3: Wartości reagentów z zadania, które zostały podane w gramach, przelicz na mole. Ułóż proporcje.

1. 1 mol CO₂ — 44 g

x — 2,64 g

x = 2,64 ∙ 1 : 44 = 0,06 [mol CO₂]

2. 1 mol H₂O — 18 g

y — 0,99 g

y = 0,99 ∙ 1 : 18 = 0,055 [mol H₂O]

3. 1 mol sacharozy — 342 g

z — 1,71 g

z = 1,71 ∙ 1 : 342 = 0,005 [mol sacharozy]

Krok 4: Przyrównaj wartości moli do równania.

0,005 mol sacharozy + tlen —temperatura→ 0,06 mol CO₂ + 0,055 mol H₂O

Krok 5: Przemnóż całe równanie razy 200, by otrzymać jako substrat jeden mol sacharozy.

1 mol sacharozy + tlen —temperatura→ 12 mol CO₂ + 11 mol H₂O, więc:

Krok 6: Pamiętaj, że tlen w równaniu ma wzór O₂. Należy zatem przed nim wstawić taką wartość, by równanie było uzgodnione. Z treści zadania wiemy, jaka jest masa jednego mola sacharozy. Wiemy, że po lewej stronie równania znaleźć się musi 12 moli węgla, 35 moli tlenu (12 ∙ 2 + 11 ∙ 2) oraz 22 mole wodoru (11 ∙ 2). Zatem wzór sacharozy to C₁₂H₂₂O₁₁, a w spalaniu bierze udział 12 cząsteczek tlenu.