Question

Glucoza se poate oxida prin fermentație la etanol și dioxid de carbon. Scrieți ecuația reacției chimice și calculați volumul de dioxid de carbon degajat la 20˚C și 758 mm Hg știind că s-au folosit 2000 kg soluție de glucoză cu o concentrație de 20%.

Answer 1

Răspuns: O propunere este:

Volumul de CO₂ măsurat la 20⁰C și presiune de 758 mmHg și care rezultă din reacția de fermentație a glucozei C₆H₁₂O₆ se calculează astfel:

scriem ecuația reacției de fermentare⇒ punem pe ecuație n moli glucoză dizolvată în 2000Kg soluție cu 40% glucoză și n moli CO₂ (X); sub ecuație scriem numărul de moli stoechiometric⇒calculăm X moli CO2⇒introducem această valoare în ecuația de stare a gazelor ideale (perfecte), de unde vom calcula volumul de CO2 (Y):

p(atm).V(L) = n moli CO2.R.T(grade Kelvin)

R=constanta universală a gazelor=0,082 a/mol.K

1L= 1 dm³

1 atm = 760 mmHg

Calcule:

1) md=masa dizolvată de glucoză, în 2000 kg soluție cu 20%C₆H₁₂O₆=?

md= C%.ms, kg/100%= 20.2000Kg/100=400Kg de C₆H₁₂O₆

n Kmoli de C₆H₁₂O₆ dizolvat= 400Kg/180Kg/kmol=2,22kmol

2) Calculăm n kmoli CO₂, format de 400 g de glucoză, respectiv 2,22 kmol, prin calcul stoechiometric:

2,22Kmol................................X kmol CO₂

C₆H₁₂O₆    =  2 C₂H₅OH + 2CO₂↑

1Kmol............2 Kmol............2kmol CO₂ sau   2 .22,4m³

X kmol CO₂=2,22kmol.2kmol/1kmol=4,44 kmol CO₂

X moli CO₂=4,44kmol.1000 moli=4440 moli

3) Calculăm VCO₂ (Y) din ecuația de stare a gazelor ideale, prin introducerea datelor, astfel:

(758/760)atm.Y = 4440 moli .0,082 atm.L/mol.K .( 20gradeC +273K)

Y= 4440.0,082.293/0,99(ușor vid)

Y=107752,96L=107,753m³

R: aprox 107,753 m³

Explicație:

O altă variantă este cu relația matematică:

P.V/T = P₀.V₀/T₀

758 mmHg. V/ 293 K = 760 mmHg.2,22.2.22,4 m³/ 273 K

V₀= volum CO₂ calculat din ecuația chimică, condiții normale de temperatură și presiune.