Для вычисления массы глюкозы, необходимых для получения 46 г этилового спирта при спиртовом брожении, необходимо использовать химическую реакцию и стехиометрию.
Шаг 1: Написание уравнения реакции
Общая реакция спиртового брожения глюкозы (C₆H₁₂O₆):
[
\text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 \rightarrow 2 \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2 \text{CO}_2
]
Т.е. из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы этилового спирта (C₂H₅OH).
Шаг 2: Определение молярных масс
Глюкоза (C₆H₁₂O₆):
[
(6 \times 12) + (12 \times 1) + (6 \times 16) = 72 + 12 + 96 = 180, \text{г/моль}
]
Этиловый спирт (C₂H₅OH):
[
(2 \times 12) + (6 \times 1) + (1 \times 16) = 24 + 6 + 16 = 46, \text{г/моль}
]
Шаг 3: Определение молярных соотношений
Из уравнения реакции видно:
- 1 моль глюкозы даёт 2 моль спирта.
Шаг 4: Расчет необходимого количества спирта (в молях)
Масса спирта: 46 г
Количество молей этилового спирта:
[
n_{\text{спирта}} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{46, \text{г}}{46, \text{г/моль}} = 1, \text{моль}
]
Шаг 5: Расчет количества глюкозы
Из стехиометрии:
- 1 моль глюкозы порождает 2 моль спирта
- Значит, для получения 1 моль спирта нужно:
[
n_{\text{глюкозы}} = \frac{1, \text{моль спирта}}{2} = 0.5, \text{моль}
]
Масса глюкозы:
[
m_{\text{глюкозы}} = n \times M = 0.5, \text{моль} \times 180, \text{г/моль} = 90, \text{г}
]
Ответ:
Для получения 46 г этилового спирта необходимо примерно 90 г глюкозы.
