( 1,5 pontos) Considere a fermentação alcoólica da glicose para a obtenção de etanol, conforme a equação química não balanceada a seguir:
Sabendo-se que em um procedimento experimental obteve-se
de etanol (
), determine a massa de glicose utilizada no processo, em kg, considerando-se que houve
de conversão da glicose em etanol.
Passo 1
O enunciado pede: determinar a massa de glicose utilizada (em kg) sabendo que a transformação teve
de conversão e que se obteve
de etanol com densidade
. Informações dadas e relevantes:
- Volume de etanol:
. - Densidade do etanol:
. - Conversão (rendimento) da glicose em etanol:
(ou em fracção). - Equação química (não balanceada no enunciado):
.
O que se quer: massa inicial de glicose (em kg) necessária para produzir o etanol obtido, considerando o rendimento de.
Passo 2
Converter volume para massa do etanol usando a densidade. Primeiro passo: converter litros em mililitros.
A massa vem de
. Então
Calculemos:
Converter para quilogramas (dividindo por
):
Passo 3
Determinar o número de mols de etanol formado. Para isso precisamos da massa molar do etanol
.
Usaremos massas atômicas aproximadas: ,
,
.
Usaremos massas atômicas aproximadas:
Número de mols de etanol:
Passo 4
Balancear a equação química e usar a estequiometria. A equação balanceada da fermentação é:
Isto significa que
mol de glicose produz
mol de etanol. Logo, os mols de glicose realmente consumidos são
Passo 5
Calcular a massa de glicose que foi efetivamente convertida (consumida). Massa molar da glicose
:
Massa consumida:
Converter para quilogramas:
Passo 6
Levar em conta o rendimento de
. Se apenas
da glicose foi convertida, a massa inicial necessária
satisfaz
Logo
Converter para quilogramas: