Объём углекислого газа и масса этанола из глюкозы
Вычислите объём CO2 (н. у.), который может образоваться при спиртовом брожении раствора, содержащего 720 г глюкозы. Рассчитайте массу 96%-го этилового спирта, который можно получить в результате этой реакции с выходом продукта, равным 85% от теоретически возможного.
Дано
`m(C_6H_12O_6) = 720 text{ г}`
`ω(C_2H_5OH) = 96%`
`η(C_2H_5OH) = 85%`
Найти
`V(CO_2) = text{ ?}`
`m_text{практ.}(text{р-ра } C_2H_5OH) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции спиртового брожения глюкозы:
`C_6H_12O_6 = 2C_2H_5OH + 2CO_2 text{↑}`
Найдём количество вещества глюкозы:
`n(C_6H_12O_6) = (m(C_6H_12O_6))/(M(C_6H_12O_6)) = 720/180 = 4 text{ моль}`
По уравнению реакции найдём теоретическое количество вещества `CO_2`:
`n_text{теор.}(CO_2) = 2*n(C_6H_12O_6) = 2*4 = 8 text{ моль}`
Вычислим теоретический объём углекислого газа при н.у.:
`V_text{теор.}(CO_2) = n_text{теор.}(CO_2)*V_m = 8*22.4 = 179.2 text{ л}`
По уравнению реакции найдём теоретическое количество `C_2H_5OH`:
`n_text{теор.}(C_2H_5OH) = 2*n(C_6H_12O_6) = 2*4 = 8 text{ моль}`
Вычислим теоретическую массу этанола:
`m_text{теор.}(C_2H_5OH) = n_text{теор.}(C_2H_5OH)*M(C_2H_5OH) = 8*46 = 368 text{ г}`
Учтём выход продукта и найдём практическую массу 100%-го этанола:
`m_text{практ.}(C_2H_5OH) = (η(C_2H_5OH)*m_text{теор.}(C_2H_5OH))/100 = (85*368)/100 = 312.8 text{ г}`
Рассчитаем массу 96%-го раствора этанола, содержащего найденную массу чистого спирта:
`m_text{практ.}(text{р-ра } C_2H_5OH) = (100*m_text{практ.}(C_2H_5OH))/(ω(C_2H_5OH)) = (100*312.8)/96 = 325.8 text{ г}`
Ответ
`V(CO_2) = 179.2 text{ л}`
`m_text{практ.}(text{р-ра } C_2H_5OH) = 325.8 text{ г}`