Глюкоза массой 320 г была подвергнута спиртовому брожению с выходом продукта 70%. Образовавшийся спирт количественно окислили в кислоту. Определите объем раствора гидроксида натрия с массовой долей 0,20 и плотностью 1,225 г/мл, необходимого для нейтрализации полученной кислоты.

Запишем схемы превращений и расставим коэффициенты:

С₆Н₁₂О₆ = 2 С₂Н₅ОН + 2 СО₂

2 С₂Н₅ОН + О₂ = 2 СН₃СOOH

СН₃СOOH + NaOH = СН₃СOONa

Найдем количество вещества глюкозы n (г) = m (г) / M (г) = 320 / 180 = 1,78 моль, где m (г) и M (г) - масса и молярная масса глюкозы, соответственно.

Теоретически из такого количества моль глюкозы образуется в 2 раза больше моль спирта n (сп) по уравнению реакции, т. е. n (сп) = 2n (г). Но практический выход w (пр) меньше теоретического, поэтому практическое количество моль спирта n (сп. пр) = n (сп) * w (пр) = 2n (г) * w (пр) = 2 * 1,78 * 0,7 = 2,5 моль.

По уравнению реакции окисления видно, что количество моль кислоты n (к) = n (сп. пр) = n (г. н.), где n (г. н.) - количество моль NaOH.

Тогда масса прореагировавшего гидроксида натрия m (г. н.) = n (г. н.) * М (г. н.) = 2,5 * 40 = 100 г, где М (г. н.) - молярная масса гидроксида натрия.

Так как для реакции брали раствор, то вычисленное значение - масса растворенного вещества, используя ее и массовую концентрацию w (г. н.), найдем массу раствора:

m (р-ра) = m (г. н.) / w (г. н.)

Объем раствора V вычисляется по формуле: V = m (р-ра) / p, где р - плотность раствора.

Подставим значение m (р-ра) : V = (m (г. н.) / w (г. н.)) / p = 100 / 0,2 / 1,225 = 408,16 мл