дано:
- масса глюкозы = 1 кг
- масса сахарозы = 1 кг
- масса крахмала = 1 кг
- масса мальтозы = 1 кг
найти:
- максимальную массу этанола, которая может быть получена из каждого вещества
решение:
1. Для получения этанола из углеводов при брожении используют следующую реакцию:
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Это значит, что из 1 моль глюкозы (180 г) образуется 2 моль этанола (92 г).
2. Для глюкозы:
n(глюкоза) = 1000 г / 180 г/моль ≈ 5.56 моль.
Масса этанола = 5.56 моль * 2 * 46 г/моль = 513.76 г.
3. Для сахарозы:
Сахароза при гидролизе распадается на глюкозу и фруктозу:
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6 (глюкоза и фруктоза).
В итоге, мы имеем 1 моль глюкозы и 1 моль фруктозы, которые могут дать 4 моль этанола.
n(сахароза) = 1000 г / 342 г/моль ≈ 2.92 моль.
Этанол от глюкозы: 2.92 моль * 2 = 5.84 моль.
Этанол от фруктозы: 2.92 моль * 2 = 5.84 моль.
Общая масса этанола = (5.84 + 5.84) моль * 46 г/моль = 537.12 г.
4. Для крахмала:
Крахмал (полисахарид) при ферментации разлагается на глюкозу.
M(крахмал) = 1 кг = 1000 г.
n(крахмал) = 1000 г / 162 г/моль ≈ 6.17 моль.
Масса этанола = 6.17 моль * 2 * 46 г/моль = 569.24 г.
5. Для мальтозы:
Мальтоза – это дисахарид, состоящий из двух молекул глюкозы:
C12H22O11 + H2O → 2 C6H12O6
От 1 моль мальтозы образуется 2 моль глюкозы.
n(мальтоза) = 1000 г / 342 г/моль ≈ 2.92 моль.
Количество глюкозы = 2 * n(мальтоза) = 2 * 2.92 = 5.84 моль.
Масса этанола = 5.84 моль * 2 * 46 г/моль = 537.12 г.
Ответ:
Максимальная масса этанола, которую можно получить:
- из глюкозы: 513.76 г
- из сахарозы: 537.12 г
- из крахмала: 569.24 г
- из мальтозы: 537.12 г