LISTA DE EXERCÍCIOS = CINÉTICA QUÍMICA/ESTEQUIOMETRIA
A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar) por fermentação, pode ser representada pela seguinte equação:
. Admitindo-se que o processo tenha rendimento de
e que o etanol seja anidro (puro), calcule a massa (em kg ) de açúcar necessária para produzir um volume de 50 litros de etanol, suficiente para encher um tanque de um automóvel.
A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar) por fermentação, pode ser representada pela seguinte equação:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de estequiometria juntos! A gente precisa descobrir quanto açúcar (sacarose) é necessário para produzir 50 litros de etanol puro, usando a reação de fermentação que foi dada. Para isso, vamos usar conceitos de balanço de massas e relações molares na reação química.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a reação química envolvida:
Essa equação diz que 1 mol de sacarose reage com 1 mol de água para produzir 4 mols de etanol e 4 mols de dióxido de carbono.
Passo 3
Agora, vamos descobrir quantos mols de etanol correspondem a 50 litros. Para isso, precisamos saber a densidade do etanol puro. Geralmente, a densidade do etanol anidro é aproximadamente 0,789 kg/L.
Então, a massa de etanol que queremos produzir é:
Passo 4
Agora, vamos calcular quantos mols de etanol isso representa. Para isso, usamos a massa molar do etanol (
).
A massa molar do etanol é:
Convertendo para kg/mol:
Agora, calculamos os mols de etanol:
Passo 5
Pela equação balanceada, 1 mol de sacarose produz 4 mols de etanol. Então, para produzir 857 mols de etanol, precisamos de:
Passo 6
Agora, vamos calcular a massa de sacarose necessária. Primeiro, encontramos a massa molar da sacarose (
):
Convertendo para kg/mol:
Então, a massa de sacarose necessária é:
Resposta
Você precisa de aproximadamente 73,23 kg de açúcar para produzir 50 litros de etanol puro.