Question

Розчин глюкози масою 140г з масовою часткою глюкози 40% піддали спиртовому бродінню. Яка маса спирту та який об'єм (н.у.) газу утворяться при цьому?

Answer 1

Ответ:

Запишем схемы превращений и расставим коэффициенты:

С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2

2С2Н5ОН + О2 = 2СН3СOOH

СН3СOOH + NaOH = СН3СOONa

Найдем количество вещества глюкозы n(г) = m(г) / M(г) = 140 / 180 =0,7778 моль,где m(г) и M(г) - масса и молярная масса глюкозы, соответственно.

Теоретически из такого количества моль глюкозы образуется в 2 раза больше моль спирта n(сп) по уравнению реакции, т.е. n(сп) = 2n(г). Но практический выход w(пр) меньше теоретического, поэтому практическое количество моль спирта n(сп.пр) = n(сп) х w(пр) = 2n(г) х w(пр) = 2 х 0,7778 х 0,7 = 1,89 моль.

По уравнению реакции окисления видно, что количество моль кислоты n(к) = n(сп.пр) = n(г.н.), где n(г.н.) - количество моль NaOH.

Тогда масса прореагировавшего гидроксида натрия m(г.н.) = n(г.н.) * М(г.н.) = 1,89 * 40 = 75,6 г, где М(г.н.) - молярная масса гидроксида натрия.

Так как для реакции брали раствор, то вычисленное значение - масса растворенного вещества, используя ее и массовую концентрацию w(г.н.), найдем массу раствора:

m(р-ра) = m(г.н.) / w(г.н.)

Объем раствора V вычисляется по формуле: V = m(р-ра) / p, где р - плотность раствора.

Объяснение:

все начинается с реакции: 1) С6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2

2) CO2 + NaOH = NaHCO3

Answer 2

Для визначення маси спирту і об'єму газу, які утворяться під час спиртового бродіння глюкози, спочатку давайте визначимо кількість глюкози у розчині.

Маса глюкози у розчині = 140 г Масова частка глюкози у розчині = 40% або 0,4

Кількість глюкози у розчині = Маса глюкози у розчині * Масова частка глюкози у розчині Кількість глюкози у розчині = 140 г * 0,4 = 56 г

Тепер ми знаємо, що у розчині є 56 г глюкози.

Під час спиртового бродіння молекула глюкози перетворюється на етанол і вуглекислий газ (CO2). Реакційний рівняння для цього процесу виглядає так:

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2

З цього рівняння видно, що 1 моль глюкози перетворюється на 2 молі етанолу і 2 молі CO2.

1 моль глюкози має масу приблизно 180 г (молекулярна маса C6H12O6).

Кількість молей глюкози у розчині = Маса глюкози у розчині / Молекулярна маса глюкози Кількість молей глюкози у розчині = 56 г / 180 г/моль ≈ 0,311 моль

Тепер ми знаємо кількість молей глюкози у розчині. Так як за реакційним рівнянням 1 моль глюкози утворює 2 молі етанолу і 2 молі CO2, то кількість молей етанолу і CO2 буде вдвічі більше.

Кількість молей етанолу = 2 * 0,311 моль = 0,622 моль Кількість молей CO2 = 2 * 0,311 моль = 0,622 моль

Тепер ми можемо визначити масу етанолу і об'єм CO2, використовуючи їх молекулярні маси і ідеальний газовий закон.

Молекулярна маса етанолу (C2H5OH) ≈ 46 г/моль Молекулярна маса CO2 ≈ 44 г/моль

Маса етанолу = Кількість молей етанолу * Молекулярна маса етанолу Маса етанолу = 0,622 моль * 46 г/моль ≈ 28,612 г

Об'єм CO2 можна обчислити, використовуючи ідеальний газовий закон:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей газу, R - газова константа, T - температура у Кельвінах.

Ми знаємо, що кількість молей CO2 дорівнює 0,622 моль. Також, нормальні умови (н.у.) визначаються як тиск 1 атмосфери (101,3 кПа) і температура 273,15 К.

Отже,

V = (nRT) / P V = (0,622 моль * 8,314 J/(mol*K) * 273,15 K) / (101,3 kPa * 1000 Pa/kPa) V ≈ 11,1 л

Отже, під час спиртового бродіння 140 г глюкози утворює приблизно 28,612 г етанолу і близько 11,1 л CO2 за нормальних умов.