дано:
- масса раствора глюкозы = 10 кг = 10000 г
- массовая доля глюкозы = 10%
- масса глюкозы в растворе = 10000 г * 0,10 = 1000 г
найти:
- массовую долю этанола в растворе после реакции, когда прореагирует 90% глюкозы.
решение:
1. Найдем массу глюкозы, которая прореагирует.
Масса глюкозы, прореагировавшей на 90% = 1000 г * 0,90 = 900 г.
2. В процессе спиртового брожения 1 моль глюкозы (C6H12O6) превращается в 2 моля этанола (C2H5OH).
Молярная масса глюкозы ≈ 180 г/моль.
Количество моль глюкозы = 1000 г / 180 г/моль ≈ 5,56 моль.
3. Количество моль глюкозы, которое прореагирует = 5,56 моль * 0,90 = 5,004 моль.
4. Общее количество моль этанола, образующегося из 5,004 моль глюкозы:
Количество моль этанола = 5,004 моль * 2 = 10,008 моль.
5. Теперь найдем массу этанола.
Молярная масса этанола ≈ 46 г/моль.
Масса этанола = 10,008 моль * 46 г/моль ≈ 460,368 г.
6. Теперь найдем общую массу раствора после реакции.
Изначальная масса раствора = 10000 г.
Масса оставшейся глюкозы = 1000 г - 900 г = 100 г.
Общая масса раствора = масса оставшейся глюкозы + масса этанола
= 100 г + 460,368 г = 560,368 г.
7. Найдем массовую долю этанола в растворе.
Массовая доля этанола = масса этанола / общая масса раствора = 460,368 г / 560,368 г ≈ 0,821.
8. Переведем в проценты:
Массовая доля этанола (%) = 0,821 * 100% ≈ 82,1%.
Ответ:
Массовая доля этанола в растворе, когда прореагирует 90% глюкозы, составляет примерно 82,1%.