Яким чином можна порахувати вихід етанолу від теоретичного після спиртового борошна з 375 г глюкози, що має масову

  • 62
Яким чином можна порахувати вихід етанолу від теоретичного після спиртового борошна з 375 г глюкози, що має масову частку домішок 5,2%, і одержання 112 г етанолу?
Веселый_Клоун
7
Для решения данной задачи необходимо использовать концепцию стехиометрии, которая связывает количество начальных веществ с количеством полученных продуктов реакции. Давайте разобьем задачу на несколько шагов:

1. Рассчитаем массу глюкозы, которая является чистым веществом и не содержит домишек. Для этого вычтем массу домишек из общей массы глюкозы:

\[
М_{глюкозы} = М_{общий} - М_{домишки}
\]

где \( М_{глюкозы} \) - масса чистой глюкозы,
\( М_{общий} \) - общая масса глюкозы,
\( М_{домишки} \) - масса домишек.

В нашем случае:

\[
М_{глюкозы} = 375 г - 0.052 \times 375 г
\]

2. Определим мольную массу глюкозы (C6H12O6). Учитывая атомные массы углерода (C), водорода (H) и кислорода (O), можно рассчитать мольную массу глюкозы:

\[
MM_{глюкозы} = (6 \times MM_C) + (12 \times MM_H) + (6 \times MM_O)
\]

где \( MM_{глюкозы} \) - мольная масса глюкозы,
\( MM_C \) - атомная масса углерода,
\( MM_H \) - атомная масса водорода,
\( MM_O \) - атомная масса кислорода.

Из известных значений атомных масс получаем:

\[
MM_{глюкозы} = (6 \times 12.01 г/моль) + (12 \times 1.01 г/моль) + (6 \times 16.00 г/моль)
\]

3. Переведем массу глюкозы в количество веществ (моль):

\[
n_{глюкозы} = \frac{{М_{глюкозы}}}{{MM_{глюкозы}}}
\]

где \( n_{глюкозы} \) - количество вещества глюкозы,
\( М_{глюкозы} \) - масса глюкозы,
\( MM_{глюкозы} \) - мольная масса глюкозы.

4. Вспомним балансовое уравнение реакции, описывающей превращение глюкозы в этиловый спирт (C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2).

Из уравнения видно, что на одну молекулу глюкозы образуется 2 молекулы этилового спирта. Это значит, что 1 моль глюкозы превращается в 2 моля этилового спирта.

5. Рассчитаем количество вещества этилового спирта, которое можно получить из глюкозы:

\[
n_{этилового \ спирта} = 2 \times n_{глюкозы}
\]

где \( n_{этилового \ спирта} \) - количество вещества этилового спирта,
\( n_{глюкозы} \) - количество вещества глюкозы.

6. Найдем массу этилового спирта, используя его молярную массу:

\[
М_{этилового \ спирта} = n_{этилового \ спирта} \times MM_{этилового \ спирта}
\]

где \( М_{этилового \ спирта} \) - масса этилового спирта,
\( n_{этилового \ спирта} \) - количество вещества этилового спирта,
\( MM_{этилового \ спирта} \) - мольная масса этилового спирта.

7. Подставим все значения в формулы:

\[
М_{глюкозы} = 375 г - 0.052 \times 375 г
\]

\[
MM_{глюкозы} = (6 \times 12.01 г/моль) + (12 \times 1.01 г/моль) + (6 \times 16.00 г/моль)
\]

\[
n_{глюкозы} = \frac{{М_{глюкозы}}}{{MM_{глюкозы}}}
\]

\[
n_{этилового \ спирта} = 2 \times n_{глюкозы}
\]

\[
М_{этилового \ спирта} = n_{этилового \ спирта} \times MM_{этилового \ спирта}
\]

где \( MM_{этилового \ спирта} = 46.07 г/моль \) - мольная масса этилового спирта.

Вычислим значения:

\[
М_{глюкозы} = 375 г - 0.052 \times 375 г = 375 г - 19.5 г = 355.5 г
\]

\[
MM_{глюкозы} = (6 \times 12.01 г/моль) + (12 \times 1.01 г/моль) + (6 \times 16.00 г/моль) = 180.18 г/моль
\]

\[
n_{глюкозы} = \frac{{М_{глюкозы}}}{{MM_{глюкозы}}} = \frac{{355.5 г}}{{180.18 г/моль}} \approx 1.973 моль
\]

\[
n_{этилового \ спирта} = 2 \times n_{глюкозы} = 2 \times 1.973 моль \approx 3.946 моль
\]

\[
М_{этилового \ спирта} = n_{этилового \ спирта} \times MM_{этилового \ спирта} = 3.946 моль \times 46.07 г/моль \approx 181.45 г
\]

Таким образом, масса этилового спирта, которая можно получить из данного количества глюкозы, составляет около 181.45 г.