При брожении 200 г 36%-ного раствора глюкозы выделилось 5,6 л Co2. Определить выход в этой реакции и массовые доли веществ в полученной смеси

1. Записываем уравнение реакции брожения глюкозы:

C₆H₁₂O₆ = 2C₂H₅OH + 2CO₂↑;

2. найдем массу глюкозы:

m (C₆H₁₂O₆) = w (C₆H₁₂O₆) * m (раствора);

m (C₆H₁₂O₆) = 0,36 * 200 = 72 г;

3. рассчитаем химическое количество глюкозы:

n (C₆H₁₂O₆) = m (C₆H₁₂O₆) : M (C₆H₁₂O₆);

M (C₆H₁₂O₆) = 6 * 12 + 12 + 6 * 16 = 180 г/моль;

n (C₆H₁₂O₆) = 72 : 180 = 0,4 моль;

4. определим теоретическое количество углекислого газа:

n_теор (СО₂) = n (C₆H₁₂O₆) * 2 = 0,4 * 2 = 0,8 моль;

5. рассчитаем практическое химическое количество углекислого газа:

n_практ (СО₂) = V (СО₂) : Vm = 5,6 : 22,4 = 0,25 моль;

6. вычислим выход продукта:

ν (СО₂) = n_практ (СО₂) : n_теор (СО₂) = 0,25 : 0,8 = 0,3125 или 31,25%;

7. рассчитаем массу выделившегося углекислого газа:

m (СО₂) = n (СО₂) * M (СО₂) = 0,25 * 44 = 11 г;

8. найдем массу прореагировавшей глюкозы:

n_{прореаг} (C₆H₁₂O₆) = 0,3125 : 2 = 0,15625 моль;

m_{прореаг} (C₆H₁₂O₆) = 0,15625 * 180 = 28,125 г;

9. определим массу оставшейся глюкозы:

m_ост (C₆H₁₂O₆) = m (C₆H₁₂O₆) - m_{прореаг} (C₆H₁₂O₆) = 72 - 28,125 = 43,875 г;

10. найдем количество полученного этанола:

n (C₂H₅OH) = n_практ (СО₂) = 0,25 моль;

11. рассчитаем массу этанола:

m (C₂H₅OH) = 0,25 * 46 = 11,5 г

12. определим массу полученной смеси:

m (смеси) = m_ост (C₆H₁₂O₆) + m (C₂H₅OH) = 43,875 + 11,5 = 55,375 г;

13. рассчитаем массовые доли компонентов:

w (C₂H₅OH) = m (C₂H₅OH) : m (смеси) = 11,5 : 55,375 = 0,2077 или 20,77%;

w (C₆H₁₂O₆) = m_ост (C₆H₁₂O₆) : m (смеси) = 43,875 : 55,375 = 0,7923 или 79,23%.

Ответ: выход продукта реакции 31,25%; 20,77% C₂H₅OH, 79,23% C₆H₁₂O₆.