بدن ما مواد گوناگونی شامل کربوهیدرات ها،چربی ها،پروتئین ها،آب و مواد معدنی را از غذا دریافت می کند

در این میان کربوهیدرات ها،چربی ها و پروتئین ها عالوه بر تأمین مواد اولیه سوخت و ساز یاخته ها،منابعی برای تأمین انرژی آن ها نیز هستند.

برای بیان انرژی موجود در مواد غذایی از کمیتی به نام ارزش غذایی یا ارزش سوختی استفاده می

شود.ارزش سوختی یک ماده غذایی،مقدار انرژی است که از اکسایش کامل یک گرم از ماده غذایی حاصل

?𝑘? می شود و یکای آن بر حسب

𝑔

است.با توجه به جدول باال مشاهده می کنید که ارزش سوختی به ترتیب

مقابل است: کربوهیدرات = پروتئین < چربی.هر چند که واکنش سوختن و اکسایش هر دو گرماده

هستند)0،)∆𝐻 < اما ارزش سوختی بدون عالمت منفی گزارش می شود.

در بین سه ماده غذایی در جدول باال،فقط کربوهیدرات ها هستند که در بدن به گلوکز شکسته شده و

گلوکز حاصل در خون حل می شود و از انجا به یاخته های بدن می رسد.این ماده هنگام اکسایش در یاخته

ها،انرژی تولید می کند.گلوکز همان قندخون است.چربی ها دارای مولکول ناقطبی بوده و در آب نامحلول

هستند و نمی تواند به همراه آب از بدن دفع شود و از طرف دیگر ارزش سوختی چربی ها بیشتر از

کربوهیدرات ها و پروتئین ها است به همین دلیل بدن چربی ها را بیشتر و بهتر در خود ذخیره می کند. (این فرمول هم در فیزیک دهم فصل ۴هم  شیمی یازدهم فصل دوم به طور کامل بیان شده است)

𝑸 = 𝒎. 𝒄. ∆𝜽

𝟓𝟔𝟒𝟗𝟎 = 𝒎 × 𝟒. 𝟐 × (𝟏𝟎𝟎 − 𝟐𝟎)

ماده?𝟓𝟐𝟏? .?𝟔𝟏? = ??

انرژی الزم برای تهیه غذا به طور عمده از واکنش سوخت های فسیلی تأمین می شود.یکی از این سوخت

ها متان)CH4 )است که بخش عمده گاز شهری را تشکیل می دهد.این ماده در حضور اکسیژن کافی به

طور کامل می سوزد و عالوه بر بخار آب و گاز کربن دی اکسید مقداری انرژی نیز به صورت گرما و نور

آزاد می کند.این ویژگی واکنش سوختن یعنی تولید مقدار زیادی انرژی باعث شده است که از آن به عنوان

تکیه گاهی برای تأمین انرژی در صنعت،کشاورزی و زندگی روزانه استفاده شود.

شیمی دان ها به آنتالپی واکنشی که در آن یک مول ماده به طور کامل در اکسیژن کافی می سوزد آنتالپی

1 −سوختن می گویند که یکای آن ?𝑜𝑚? .?𝑘?

?𝑘? یا

𝑚𝑜𝑙

است.واکنش سوختن همیشه گرماده است بنابراین

0 < سوختن می باشد. همیشه ??∆

یکی از فرآورده های سوختن کامل ترکیب های آلی،آب می باشد.H2O در فشار 1 اتمسفر و دمای

اتاق)°C25 )به صورت مایع می باشد. بنابراین در واکنش مربوط به آنتالپی سوختن ترکیبهای آلی در دمای

(??)??2 نمایش می دهیم نه ?? (??)??2 اتاق،آب را به صورت ??

یا اگر شرایط STP را دادند باز هم حالت

فیزیکی آب به صورت مایع می باشد.

برای مقایسه آنتالپی سوختن ترکیبات آلی:

1 -هر چه مقدار جرم یک هیدروکربن بیشتر باشد گرمای حاصل از سوختن ان بیشتر است. برای مقایسه

آنتالپی سوختن آلکان ها،آلکن ها،آلکین ها)گرمای سوختن حاصل از یک مول( باید جرم مولی آن ها را با

هم مقایسه کنیم. هر کدام که جرم مولی بیشتری داشته باشد گرمای سوختن آنها بیشتر است مثال:

 ?𝑯𝟐𝑪𝒍𝒐𝒎𝟏? > ?𝑯𝑪𝒍𝒐𝒎𝟏? یا ?𝑯𝟐𝑪𝒍𝒐𝒎𝟏? < ?𝟏𝑯𝟒𝑪𝒍𝒐𝒎𝟓? .??

?𝑘? با توجه به رابطه :

𝑔

= ارزش سوختی

سوختن??∆

𝑘𝐽

𝑚𝑜𝑙

جرم مولی

𝑔

𝑚𝑜𝑙

در هیدروکربن های هم خانواده هر چه جرم مولی

کمتر باشد ارزش سوختی باالتر است مثال ارزش سوختی اتن از پروپن در خانواده آلکنها بیشتر است.در

میان هیدروکربن ها بیشترین ارزش سوختی مربوز به متان است.

خود را بیازمایید صفحه 71:

پاسخ 1 :اختالف آنتالپی سوختن اتان و پروپان که در یک CH2 با هم تفاوت دارند برابر

-1560+)-890(=-670

پروپان و اتان نیز در یک CH2 تفاوت دارند پس 2230(=-760+)-1560-

به همین ترتیب برای 1 -بوتن می توان نوشت:

-2058-)-1410(=-648

2058+ )-648(=-2706

در منابع علمی معتبر برای پروپان 2.2219 -و برای 1 -بوتن 2717 -است.

پاسخ 2 :الف( ارزش سوختی منظور گرمای آزاد شده به ازا یک گرم است، لذا

ارزش سوختی اتان

𝐤𝐉𝐠? =𝟑𝟏𝟐𝟎𝐤𝐉 ×𝟐 𝐦𝐨𝐥 ×𝟏𝐦𝐨𝐥×𝟑𝟎𝐠= 𝟓𝟐𝐤𝐉/𝐠

ارزش سوختی اتانول

𝒌𝑱

𝒈

? =

𝟏𝟑𝟔𝟖𝒌𝑱

𝟏𝒎𝒐𝒍 ×

𝟏𝒎𝒐𝒍

𝟒𝟔𝒈

= 𝟐𝟗. 𝟕𝟒𝒌𝑱/𝒈

ارزش سوختی اتام از اتانول بیش تر است.

ب( 1 گرم اتان

× ?𝑯𝟐𝑪𝒈𝟏? = ??𝟐𝑶𝑪? جرم

𝟏𝒎𝒐𝒍

𝟑𝟎𝒈

×

𝟒𝒎𝒐𝒍𝑪𝑶𝟐

𝟐𝒎𝒐𝒍𝑪𝟐𝑯𝟔

×

𝟒𝟒𝒈𝑪𝑶𝟐

𝟏𝒎𝒐𝒍𝑪𝑶𝟐

= 𝟐. 𝟗𝟑𝒈

1 گرم اتانول

× ?𝑶𝟓𝑯𝟐𝑪𝒈𝟏? = ??𝟐𝑶𝑪? جرم

𝟏𝒎𝒐𝒍

𝟒𝟔𝒈

×

𝟐𝒎𝒐𝒍𝑪𝑶𝟐

𝟏𝒎𝒐𝒍𝑪𝟐𝑯𝟓𝑶𝑯

×

𝟒𝟒𝒈𝑪𝑶𝟐

𝟏𝒎𝒐𝒍𝑪𝑶𝟐

= 𝟐. 𝟗𝟑𝒈

جرم کربن دی اکسید حاصل ازسوختن 1 گرم اتانول کم تر از یک گرم اتان است.

ج( در سوختن اتانول آالینده و گاز گلخانه ای کم تری تولید می شود. زیرا به ازا سوختن یک گرم اتانول، کربن

دی اکسید کمتری حاصل می شود.

2 -اکسیژن کم تری مصرف می شود.

3 -عالوه بر آن اتانول از بقایای گیاهانی مانند نیشکر، سیب زمنی و ذرت تهیه می شود که منابع تجدید پذیر هستند