дано:
- объем раствора этилового спирта: V_раствора = 300 дм³ = 300000 см³
- содержание этилового спирта: C_спирта = 70%
- плотность раствора: ρ_раствора = 0,87 г/см³
- содержание крахмала в рисе: C_крахмала = 70%
найти:
- масса риса: m_рис
решение:
1. Рассчитаем массу раствора этилового спирта:
m_раствора = V_раствора * ρ_раствора
m_раствора = 300000 см³ * 0,87 г/см³ = 261000 г = 261 кг
2. Найдем массу чистого этилового спирта в растворе:
m_спирта = m_раствора * (C_спирта / 100)
m_спирта = 261000 г * (70 / 100) = 182700 г = 182,7 кг
3. По уравнению реакции брожения можно записать следующую связь:
C6H10O5 (крахмал) → C2H5OH + CO2
Из одного моля крахмала получается 2 моля этилового спирта, что соответствует массе:
Молекулярная масса крахмала (C6H10O5) = 6*12 + 10*1 + 5*16 = 162 г/моль
Молекулярная масса этилового спирта (C2H5OH) = 2*12 + 6*1 + 16 = 46 г/моль
4. Для получения двух молей этилового спирта требуется один моль крахмала. Поэтому:
1 моль крахмала дает 92 г этилового спирта (2 * 46 г).
Следовательно, для получения 182700 г этилового спирта потребуется:
n_спирта = m_спирта / 46 г/моль = 182700 г / 46 г/моль = 3963 моль
5. Количество крахмала, необходимое для этого количества спирта:
n_крахмала = n_спирта / 2 = 3963 моль / 2 = 1981,5 моль
6. Масса крахмала:
m_крахмала = n_крахмала * M_крахмала = 1981,5 моль * 162 г/моль = 321000 г = 321 кг
7. Учитывая, что рис содержит 70% крахмала, можно найти массу риса:
m_рис = m_крахмала / (C_крахмала / 100)
m_рис = 321000 г / (70 / 100) = 458571,43 г ≈ 459 кг
ответ:
Для получения 300 дм³ 70%-ного этилового спирта потребуется примерно 459 кг риса.