Gói làm nóng thức ăn (FRH) trong lẩu tự sôi có thành phần theo khối lượng là Mg (90%), Fe (4%) và NaCl (6%). Khi sử dụng, chỉ cần cho khoảng 30 mL nước vào hỗn hợp FRH, hỗn hợp này phản ứng mãnh liệt theo phương trình: Mg(s) + 2H2O(l) → Mg(OH)2(s) + H2(g) và tỏa rất nhiều nhiệt, đủ để làm nóng thức ăn nhanh chóng.
a) Magnesium có thể khử được nước ở nhiệt độ thường.
b) Có thể dùng bột chứa 100% Mg để tăng hiệu quả làm nóng thức ăn.
c) Gói FRH có khối lượng 8 gam có thể tỏa ra tối đa 107,04 kJ. Biết rằng enthalpy tạo thành chuẩn của Mg(OH)2(s) và H2O(l) lần lượt là -928,4 kJ/mol và -285,8 kJ/mol.
d) Gói FRH (8 gam) đủ để làm nóng 200 gam súp từ 30°C lên 100°C. Biết nhiệt dung của súp bằng 4,2 J/g.°C. Giả sử gói súp chỉ nhận được 60% lượng nhiệt tối đa tỏa ra, phần nhiệt còn lại làm nóng các vật dụng khác và thất thoát vào môi trường.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, Mg phản ứng chậm trong nước ở điều kiện thường.
(b) Sai, nếu dùng Mg tinh khiết phản ứng xảy ra chậm nên nhiệt của phản ứng bị hao phí ra ngoài môi trường nhiều. Để tăng tốc độ phản ứng, người ta cho thêm NaCl (tạo môi trường điện ly) và Fe (để tạo ăn mòn điện hóa, cặp Mg-Fe), khi đó Mg sẽ phản ứng nhanh và mạnh hơn.
(c) Đúng:
= -928,4 – 2(-285,8) = -356,8 kJ/mol
nMg = 8.90%/24 = 0,3 —> Nhiệt lượng tỏa ra = 0,3.356,8 = 107,04 kJ
(d) Đúng
Năng lượng để làm nóng 200 gam súp từ 30°C lên 100°C = 200.4,2.(100 – 30)/60% = 98000 J = 98 kJ < 107,04 kJ