1. Tính khối lượng dung dịch glucose: Thể tích dung dịch glucose là 500 mL. Khối lượng riêng của dung dịch glucose là 1.1 g/mL. Khối lượng dung dịch = Thể tích × Khối lượng riêng Khối lượng dung dịch = 500 mL × 1.1 g/mL = 550 g 2. Tính khối lượng glucose trong dung dịch: Dung dịch là glucose 5%, nghĩa là trong 100 g dung dịch có 5 g glucose. Khối lượng glucose = Khối lượng dung dịch × Nồng độ phần trăm Khối lượng glucose = 550 g × 5% = 550 g × 0.05 = 27.5 g 3. Tính số mol glucose: Khối lượng mol của glucose (C_6H_{12}O_6) là: M_{C_6H_{12}O_6} = (6 \times 12.01) + (12 \times 1.01) + (6 \times 16.00) = 72.06 + 12.12 + 96.00 = 180.18 \text{ g/mol} Số mol glucose = Khối lượng glucose / Khối lượng mol glucose Số mol glucose = 27.5 g / 180.18 g/mol \approx 0.1526 mol 4. Tính năng lượng tối đa mà người bệnh nhận được: Phản ứng phân hủy 1 mol glucose giải phóng -2803 kJ năng lượng (năng lượng giải phóng ra môi trường, do đó có dấu âm). Năng lượng giải phóng = Số mol glucose × \Delta_r H^0_{298} Năng lượng giải phóng = 0.1526 mol × (-2803 kJ/mol) \approx -427.7578 kJ Vậy, năng lượng tối đa mà người bệnh nhận được (dưới dạng nhiệt) là khoảng 427.76 kJ.

a) Xác định chất khử, chất oxi hóa trong phản ứng. Đầu tiên, chúng ta xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong phản ứng: * MnO₂: * Oxi (O) có số oxi hóa -2. * Mangan (Mn) có số oxi hóa +4 (vì +4 + 2*(-2) = 0). * HCl: * Hiđro (H) có số oxi hóa +1. * Clo (Cl) có số oxi hóa -1. * MnCl₂: * Clo (Cl) có số oxi hóa -1. * Mangan (Mn) có số oxi hóa +2 (vì +2 + 2*(-1) = 0). * Cl₂: * Clo (Cl) có số oxi hóa 0 (trong đơn chất). * H₂O: * Hiđro (H) có số oxi hóa +1. * Oxi (O) có số oxi hóa -2. So sánh số oxi hóa của các nguyên tố trước và sau phản ứng: * Mangan (Mn): Số oxi hóa của Mn giảm từ +4 (trong MnO₂) xuống +2 (trong MnCl₂). Quá trình này là sự khử. * Chất bị khử là MnO₂. * Chất oxi hóa (cung cấp oxi, nhận electron, gây ra sự oxi hóa chất khác và bị khử) là MnO₂. * Clo (Cl): Một phần Clo có số oxi hóa tăng từ -1 (trong HCl) lên 0 (trong Cl₂). Quá trình này là sự oxi hóa. * Chất bị oxi hóa là HCl. * Chất khử (nhận oxi, nhường electron, gây ra sự khử chất khác và bị oxi hóa) là HCl.b) Lập phương trình hóa học của phản ứng.

1. Phản ứng tỏa nhiệt (Exothermic reactions): Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng hóa học giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt ra môi trường. * Ví dụ 1: Phản ứng đốt cháy khí metan (thành phần chính của khí thiên nhiên): CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l) + \text{nhiệt} (Phản ứng này được sử dụng để đun nấu, sưởi ấm, phát điện.) * Ví dụ 2: Phản ứng trung hòa giữa axit và bazơ: HCl(aq) + NaOH(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l) + \text{nhiệt} (Khi trộn dung dịch axit clohiđric với dung dịch natri hiđroxit, ta cảm thấy cốc đựng nóng lên.) 2. Phản ứng thu nhiệt (Endothermic reactions): Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hóa học hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt từ môi trường. * Ví dụ 1: Phản ứng phân hủy đá vôi (canxi cacbonat) thành vôi sống và khí cacbonic khi nung nóng: CaCO_3(s) + \text{nhiệt} \rightarrow CaO(s) + CO_2(g) (Phản ứng này cần nhiệt độ cao để xảy ra trong lò nung vôi.) * Ví dụ 2: Phản ứng quang hợp của cây xanh: 6CO_2(g) + 6H_2O(l) + \text{năng lượng ánh sáng (nhiệt)} \rightarrow C_6H_{12}O_6(s) + 6O_2(g) (Cây xanh sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời để chuyển hóa cacbon đioxit và nước thành glucozơ và oxi.)

\Delta_r H^0 = [2 \times (-393.50) + 3 \times (-285.84)] - [1 \times (-84.70) + \frac{7}{2} \times 0] $ $ \Delta_r H^0 = [-787.00 + (-857.52)] - [-84.70 + 0] $ $ \Delta_r H^0 = [-1644.52] - [-84.70] $ $ \Delta_r H^0 = -1644.52 + 84.70 $ $ \Delta_r H^0 = -1559.82 , \text{kJ/mol} $ Vậy, biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy ethane là -1559.82 kJ/mol.

Tính sự thay đổi nồng độ ($ \Delta C $): \Delta C = C_2 - C_1 = 0,10 \, \text{M} - 0,22 \, \text{M} = -0,12 \, \text{M} * Tính tốc độ trung bình: \text{Tốc độ trung bình} = - \frac{(-0,12 \, \text{M})}{4 \, \text{s}} = \frac{0,12 \, \text{M}}{4 \, \text{s}} = 0,03 \, \text{M/s}

a) Viết phương trình hoá học xảy ra và chỉ rõ chất khử, chất oxi hoá, quá trình oxi hoá, quá trình khử: Phương trình hoá học điều chế chlorine trong phòng thí nghiệm bằng cách cho KMnO₄ rắn tác dụng với HCl đặc là: 2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 5Cl_2 + 8H_2O Trong phản ứng này: * Chất oxi hoá: KMnO_4 (do Mn^{7+} trong KMnO_4 nhận electron, số oxi hoá của Mn giảm từ +7 xuống +2). * Chất khử: HCl (do Cl^- trong HCl nhường electron, số oxi hoá của Cl tăng từ -1 lên 0). Các quá trình: * Quá trình oxi hoá: 2Cl^- \rightarrow Cl_2 + 2e^- (quá trình nhường electron của ion Cl^-). * Quá trình khử: Mn^{7+} + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} (quá trình nhận electron của ion Mn^{7+}). b) Tính khối lượng KMnO₄ đã phản ứng để thu được lượng chlorine trên: * Tính số mol NaI đã phản ứng: Thể tích dung dịch NaI = 200 mL = 0.2 L Nồng độ dung dịch NaI = 0.1 M Số mol NaI = 0.2 \text{ L} \times 0.1 \text{ mol/L} = 0.02 \text{ mol} * Xác định phản ứng của chlorine với NaI và tính số mol Cl₂: Chlorine phản ứng với NaI theo phương trình: Cl_2 + 2NaI \rightarrow 2NaCl + I_2 Theo phương trình, 1 mol Cl_2 phản ứng với 2 mol NaI. Vậy, số mol Cl_2 đã phản ứng là: n_{Cl_2} = \frac{1}{2} \times n_{NaI} = \frac{1}{2} \times 0.02 \text{ mol} = 0.01 \text{ mol} * Tính số mol KMnO₄ cần dùng để tạo ra lượng Cl₂ trên: Từ phương trình điều chế chlorine ở phần a): 2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 5Cl_2 + 8H_2O Theo phương trình, 2 mol KMnO_4 tạo ra 5 mol Cl_2. Vậy, số mol KMnO_4 cần dùng là: n_{KMnO_4} = \frac{2}{5} \times n_{Cl_2} = \frac{2}{5} \times 0.01 \text{ mol} = 0.004 \text{ mol} * Tính khối lượng KMnO₄ đã phản ứng: Khối lượng mol của KMnO_4 là M_{KMnO_4} = 39.1 + 54.9 + 4 \times 16.0 = 158.0 \text{ g/mol}. Khối lượng KMnO_4 đã phản ứng là: m_{KMnO_4} = n_{KMnO_4} \times M_{KMnO_4} = 0.004 \text{ mol} \times 158.0 \text{ g/mol} = 0.632 \text{ g} Kết luận: Khối lượng KMnO₄ đã phản ứng là 0.632 gam.