Question

Сколько граммов глюкозы было подвергнуто спиртовому брожению, протекающему с выходом 80%, если для нейтрализации образовавшегося при этом оксида углерода(IV) потребовалось 65,57 мл 20%-го водного раствора гидроксида натрия (плотность 1,22 г/мл)? Сколько граммов гидрокарбоната натрия при этом образовалось?

Answer 1

Дано
η(C6H12O6)=80%
V(ppNaOH)=65.57 mL
W(NaOH)=20%
p(NaOH)=1.22 g/mL
--------------------
m(C6H12O6)-?
m(NaHCO3)-?

C6H12O6-->2C2H5OH+2CO2

CO2+NaOH-->NaHCO3

1) находим массу в-ва NaOH
m(NaOH)=V(ppNaOH)*W(NaOH)*p(NaOH) / 100%
m(NaOH)=65.57*20%*1.22 / 100%=16 g
2) по УХР находим массу CO2
 X         16   
CO2+NaOH-->NaHCO3 M(CO2)=44 g/mol ,M(NaOH)=40 g/mol
44        40 
X=44*16 / 40
X=17.6 g -  эта масса является 80% выходом в спиртовом брожении
3) находим массу NaHCO3
 17.6    16                X
CO2+NaOH-->NaHCO3 M(NaHCO3)=84 g/mol
             40             84
n(CO2)=m/M=17.6 / 44 = 0.4 mol
n(NaOH)=m/M=16/40 = 0.4 mol
n(CO2)=n(NaOH)=0.4 mol
X=16*84 / 40
X= 33.6 g
4) находим  глюкозы
m(теорCO2)=17.6 *100% / 80%=22 g
  X                                       22
C6H12O6-->2C2H5OH+2CO2 M(C6H12O6)=180 g/mol M(CO2)=44 g/mol
  180                                    2*44
X=180*22 / 88
X = 45 g
ответ m(C6H12O6)=45 g,  m (NaHCO3)=33.6 g

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение реакции спиртового брожения глюкозы:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Из уравнения видно, что для каждой молекулы глюкозы образуется 2 молекулы этанола (C2H5OH) и 2 молекулы углекислого газа (CO2).

Для начала вычислим количество молей глюкозы, используя выход этанола:

n(C6H12O6) = (80/100) * n(C2H5OH)

Затем найдем массу глюкозы, используя молярную массу:

m(C6H12O6) = n(C6H12O6) * M(C6H12O6)

Далее рассчитаем количество молей оксида углерода(IV), используя объем раствора гидроксида натрия и его концентрацию:

n(CO2) = (65.57/1000) * (20/100) * (1/40)

Теперь найдем количество молей глюкозы, используя соотношение между глюкозой и углекислым газом:

n(C6H12O6) = 2 * n(CO2)

Наконец, найдем массу гидрокарбоната натрия, используя количество молей глюкозы и молярную массу гидрокарбоната натрия:

m(NaHCO3) = n(C6H12O6) * M(NaHCO3)

Давайте выполним все расчеты:

1. Вычисление количества молей глюкозы: n(C6H12O6) = (80/100) * n(C2H5OH) = (80/100) * (65.57/1000) * (1/46.07) = 0.000910 моль

2. Вычисление массы глюкозы: m(C6H12O6) = n(C6H12O6) * M(C6H12O6) = 0.000910 * 180.16 = 0.164 г

3. Вычисление количества молей оксида углерода(IV): n(CO2) = (65.57/1000) * (20/100) * (1/40) = 0.0000329 моль

4. Вычисление количества молей глюкозы: n(C6H12O6) = 2 * n(CO2) = 2 * 0.0000329 = 0.0000658 моль

5. Вычисление массы гидрокарбоната натрия: m(NaHCO3) = n(C6H12O6) * M(NaHCO3) = 0.0000658 * 84.01 = 0.00552 г

Таким образом, было подвергнуто спиртовому брожению 0.164 г глюкозы, и при этом образовалось 0.00552 г гидрокарбоната натрия.