1mol葡萄糖和6mol碳完全燃烧释放的能量相同吗?
不相同!
C₆H₁₂O₆尽管可以写成类似诸如C₆(H₂O)₆这样的形式,以至于还得到了“碳水化合物”这样的一类名字,然而这个水并不是真实存在的。
实际上葡萄糖内的结构大致是这样的
其中第一个碳和2个氢形成2个共价键,和第二个碳形成1个共价键,和一个氧形成1个共价键,氧额外与另一个氢形成一个共价键
第二~第五个碳都是和1个氢形成共价键,和周围两个碳各形成1个共价键,和一个氧形成1个共价键,氧再额外与另一个氢形成一个共价键
6号碳和5号碳形成一个共价键,和1个氢形成1个共价键,和一个氧形成2个共价键。
很显然,葡萄糖燃烧的时候---
我们一共需要破坏5个C-C单键。
如果H₂O的O都来自葡萄糖内自带的水(事实还真如此),我们还需破坏5个CO单键,1个CO双键,7个CH单键,(氧气这一侧破坏OO双键的数目和碳燃烧是一样的。)
之后组合7个OH单键,12个CO双键
二者相减才是葡萄糖燃烧放出的热量。
而碳在氧气中燃烧,只会出现破坏碳碳单键,并且值得注意的是,碳可以形成多种同素异形体,譬如石墨,碳和周围3个碳形成共价键(并且形成层状);而金刚石,碳是和周围4个碳形成共价键,这二者在燃烧的时候,破坏旧有共价键的数目就不一样。
所以别说和葡萄糖了,就算是碳自己内部比较,燃烧放出的热量都不一定。葡萄糖情况比碳复杂更多。
顺便一提,金刚石比石墨燃烧会放出更多的热量,而6mol金刚石完全燃烧放出的热量比1mol葡萄糖要少很多。