Question

Допоможіть будь ласка розрахуйте об'єм вуглекислого газу, який може виділитися під час спиртового бродіння глюкози у розчині масою 300 г з масово часткою речовини 5%

Answer 1

Відповідь:

V ( CO2 ) = 3,7184 л.

Дано:

m ( розчину ) = 300 г

W ( C6H12O6 ) = 5%

Знайти:

V ( CO2 ) - ?

Рішення:

1) Спочатку, знаходимо масу глюкози в у розчині, за формулою:

m = m ( розч. ) • W ( глюкози )

m ( C6H12O6 ) = 300 • 0,05 = 15 г

2) Переводимо масу глюкози у кільксть речовини, за формулою:

n = m / Mr

( Mr ( C6H12O6 ) = 12 • 6 + 12 + 16 • 6 = 180 )

n ( C6H12O6 ) = 15 / 180 = 0,083 моль

3) Запишемо рівняння реакції :

C6H12O6 —> 2C2H5OH + 2CO2

Співвідношення коефіціентів глюкози та вуглекислого газу — 1 : 2, тобто кількість речовини вуглекислого газу буде у два рази більше ніж глюкози:

n ( CO2 ) = 0,083 • 2 = 0,166 моль

4) Знаходимо об’єм вуглекислого газа, за формулою:

V = n • Vm

( де Vm - це молярний об’єм для усіх газів = 22,4 л/моль, ТІЛЬКИ для газів )

V ( CO2 ) = 0,166 • 22,4 = 3,7184 л.

Answer 2

Для розрахунку об'єму вуглекислого газу, який може виділитися під час спиртового бродіння глюкози, спочатку визначимо кількість глюкози, яка міститься у розчині масою 300 г та масовою часткою 5%.

Масова частка вказує на те, яка частина речовини міститься у розчині відносно загальної маси розчину. У цьому випадку масова частка глюкози дорівнює 5%, тобто 5% від 300 г:

Маса глюкози = (5/100) * 300 г = 15 г

Тепер ми знаємо, що у розчині міститься 15 г глюкози.

Під час бродіння глюкози до алкоголю та вуглекислого газу один моль глюкози перетворюється на один моль алкоголю та два молі вуглекислого газу (CO2).

Для обчислення кількості молей глюкози використаємо формулу:

Кількість молей = маса / молекулярна маса

Молекулярна маса глюкози (C6H12O6) дорівнює 180 г/моль.

Кількість молей глюкози = 15 г / 180 г/моль ≈ 0.0833 моль

Тепер знаючи кількість молей глюкози, ми можемо обчислити кількість молей вуглекислого газу:

Кількість молей CO2 = 2 * Кількість молей глюкози = 2 * 0.0833 моль ≈ 0.1667 моль

Для обчислення об'єму газу використаємо ідеальний газовий закон:

V = (n * R * T) / P

де:

• V - об'єм газу (в літрах)
• n - кількість молей газу
• R - універсальна газова стала (приблизно 0.0821 л·атм/(моль·K))
• T - температура в Кельвінах
• P - тиск (в атмосферах)

Припустимо, що бродіння відбувається при кімнатній температурі, приблизно 298 K (25°C), і нормальному атмосферному тиску, який дорівнює 1 атмосфері. Тоді:

V = (0.1667 моль * 0.0821 л·атм/(моль·K) * 298 K) / 1 атмосфера ≈ 4.07 л

Отже, об'єм вуглекислого газу, який може виділитися під час бродіння 300 г глюкози з масовою часткою 5%, становить приблизно 4.07 літрів.