3 якої маси глюкози можна добути 40 л етанолу (р= 0,78 г/см3), якщо масова частка його виходу становить 70%?
Ответы
Ответ:
Для розв'язання цього завдання, можна скористатися хімічною реакцією брожіння цукру:
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2.
Масова частка етанолу в молекулі 46 г/моль, а глюкози 180 г/моль. З рівняння реакції видно, що на 1 моль глюкози утворюється 2 моля етанолу.
Отже, можна використати наступний розрахунок:
1. Знайдемо масу етанолу, який утворюється з 1 моль глюкози:
(2 моль етанолу / 1 моль глюкози) * (46 г/моль) = 92 г/моль.
2. Знайдемо масу етанолу, який утвориться з 40 літрів етанолу (за умови, що його густина рівна 0,78 г/см³):
Маса етанолу = об'єм * густина = 40 л * 0,78 г/см³.
3. Знайдемо кількість молей етанолу:
Кількість молей = маса етанолу / масу молекули етанолу.
4. Знайдемо масу глюкози:
Маса глюкози = (кількість молей етанолу 2) *
масу молекули глюкози.
Дано:
V практ.(C2H5OH) = 40 л = 40000 см3
ρ(C2H5OH) = 0,78 г/см3
η(C2H5OH) = 70%
Знайти:
m(C6H12O6) - ?
Розв'язання:
1) C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2;
2) m практ.(C2H5OH) = ρ * V практ. = 0,78 * 40000 = 31200 г;
3) n практ.(C2H5OH) = m практ. / M = 31200 / 46 = 678,261 моль;
4) n теор.(C2H5OH) = n практ. * 100% / η = 678,261 * 100% / 70% = 968,944 моль;
5) n(C6H12O6) = n теор.(C2H5OH) / 2 = 968,944 / 2 = 484,472 моль;
6) m(C6H12O6) = n * M = 484,472 * 180 = 87204,96 г = 87,2 кг.
Відповідь: Маса C6H12O6 становить 87,2 кг.