CHEM1101 2007-N-8 November 2007
โข Normal table sugar is pure sucrose, C
12
H
22
O
11
(s). Give the equation for the complete
combustion of sucrose.
Marks
9
C
12
H
22
O
11
(s) + 12O
2
(g) ๎
๎๎
๎ 12CO
2
(g) + 11H
2
O(l)
A standard can (375 mL) of soft drink contains 795 kJ of energy. Assume the only
ingredients are water and sucrose and that the energy obtained from sucrose by the
body is the same as that obtained by combustion. Tagatose, C
6
H
12
O
6
, is a low-calorie
sweetener with a calorific value to humans of only 6.2 kJ g
โ1
. On a weight for weight
basis, it is 92% as sweet as sucrose. What mass of tagatose would be needed to
produce a 375 mL can of drink with the same sweetness as a standard soft drink?
Data: โ
f
Hยฐ (C
12
H
22
O
11
(s)) = โ2221.7 kJ mol
โ1
โ
f
Hยฐ (CO
2
(g)) = โ393.5 kJ mol
โ1
โ
f
Hยฐ (H
2
O(l)) = โ285.8 kJ mol
โ1
The molar mass of sucrose, C
12
H
22
O
11
is:
M
sucrose
= 12 ร 12.01 (C) + 22 ร 1.008 (H) + 11 ร 16.00 (O) = 342.296 g mol
-1
As
o o o
rxn f f
H m H (products) n H (reactants)
โ = โ โ โ
โ = โ โ โโ = โ โ โ
โ = โ โ โ
โ โ
โ โโ โ
โ โ , the โ
โโ
โ
comb
H
o
(sucrose)
is given by:
o o o
comb f f
o o
f 2 f 2
o o
f 12 22 11 f 2
1
H m H (products) n H (reactants)
(12 H (CO (g)) 11 H (H O(l)))
( H (C H O (g)) 12 H (O (g)))
(12 393.5 11 285.8) ( 2221.7 12 0) 5644.1kJ mol
โ
โโ
โ
โ = โ โ โ
โ = โ โ โโ = โ โ โ
โ = โ โ โ
โ โ
โ โโ โ
โ โ
= โ + โ
= โ + โ= โ + โ
= โ + โ
โ โ + โ
โ โ + โโ โ + โ
โ โ + โ
= ร โ + ร โ โ โ + ร = โ
= ร โ + ร โ โ โ + ร = โ= ร โ + ร โ โ โ + ร = โ
= ร โ + ร โ โ โ + ร = โ
As a standard can generates 795 kJ of energy, it must contain
1
795kJ
5644.1kJ mol
โ
โโ
โ
=
0.141 mol of sucrose. Using the molar mass from above, this corresponds to a
mass of:
mass = number of moles ร molar mass = 0.141 ร 342.296 = 48.2 g
As tagatose only has 92% of the sweetness of sucrose, more is required to match
the sweetness provided by sucrose:
mass of tagatose required = 48.2
52.4g
0.92 =
==
=
Answer: 52.4 g
ANSWER CONTINUES ON THE NEXT PAGE
