1. A fermentação de glicose \left(\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}\right) produz álcool etílico e gás carbônico. Escreva a equação química balanceada e responda:
    a) Qual é a quantidade em mol de \mathrm{CO}_{2} produzida quando 0,400 \mathrm{~mol} de glicose reage dessa maneira?
    \mathrm{R}: 0,8 \mathrm{mols} de \mathrm{CO}_{2}
    b) Quantos gramas de glicose são necessários para formar 7,50 \mathrm{~g} de álcool etílico?
R: 14,76 \mathrm{~g} de \mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}
c) Quantos gramas de \mathrm{CO}_{2} são formados quando 7,50 \mathrm{~g} de álcool etílico são produzidos? \mathrm{R}: 7,17 \mathrm{~g} de \mathrm{CO}_{2}

Passo 1

O enunciado trata da fermentação da glicose \left(\mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_{6}\right) em etanol \left(\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}\right) e gás carbônico \left(\mathrm{CO}_{2}\right). O conteúdo é estequiometria de reação química, em que precisamos:
  1. Escrever a equação balanceada.
  2. Usar razões molares da equação para as transformações de mols e depois converter para massa usando massas molares.

Passo 2

A equação química balanceada da fermentação é
\mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_{6}\;\longrightarrow\;2\,\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}\;+\;2\,\mathrm{CO}_{2}.
Dela tiramos as razões molares:
  • 1 mol de glicose \to 2 mol de \mathrm{CO}_{2}.
  • 1 mol de glicose \to 2 mol de etanol.

Passo 3

Para (a): “Quantos mols de \mathrm{CO}_{2} saem de 0,400 mol de glicose?”
Pela equação, 1 mol de glicose produz 2 mol de \mathrm{CO}_{2}, então
n(\mathrm{CO}_{2}) = 0,400\times 2 = 0,800\;\text{mol}.

Passo 4

Para (b): “Quantos gramas de glicose para obter 7,50 g de etanol?”
  1. Calcular mols de etanol formados:
    massa molar do etanol \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH} é
M(\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}) =2\cdot12{,}01 +6\cdot1{,}008 +16 =46{,}07\;\text{g/mol}.
Logo
n(\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{5}\mathrm{OH}) =\frac{7{,}50}{46{,}07}=0{,}1628\;\text{mol}.
  1. Da equação, 1 mol de glicose gera 2 mol de etanol, então
n(\mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_{6}) =\frac{0{,}1628}{2}=0{,}0814\;\text{mol}.
  1. Converter em massa de glicose, sabendo
M(\mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_{6}) =6\cdot12{,}01 +12\cdot1{,}008 +6\cdot16 =180{,}16\;\text{g/mol},
então
m(\mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_{6}) =0{,}0814\times180{,}16\approx14{,}76\;\text{g}.

Passo 5

Para (c): “Quantos gramas de \mathrm{CO}_{2} quando 7,50 g de etanol são produzidos?”
  1. Já sabemos de (b) que a partir de 7,50 g de etanol geram-se 0,1628 mol de etanol.
  2. Pela equação, para cada 2 mol de etanol formam-se 2 mol de \mathrm{CO}_{2}, isto é, razão 1:1, então
n(\mathrm{CO}_{2})=0{,}1628\;\text{mol}.
  1. Convertendo em massa, com M(\mathrm{CO}_{2})=44{,}01\;\text{g/mol}:
m(\mathrm{CO}_{2}) =0{,}1628\times44{,}01\approx7{,}17\;\text{g}.

Resposta

(a) 0,800 mol de \mathrm{CO}_{2}
(b) 14,76 g de \mathrm{C}_{6}\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_{6}
(c) 7,17 g de \mathrm{CO}_{2}

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