При спиртовому брожении этиловий спирт перетворюється на етанол та визначається за реакцією:
C2H5OH → C2H5OC2H5 + H2O
Молярна маса етанолу (C2H5OH) дорівнює 46 г/моль. Якщо 350 г етанолу утворилися з виходом продукту 95%, то маса усього продукту становить:
350 г / 0,95 ≈ 368,42 г
Так як один моль етанолу дає один моль продукту, то молекулярна кількість етанолу у цій реакції дорівнює:
350 г / 46 г/моль ≈ 7,61 моль
Об'єм цих молей газу можна обчислити з застосуванням ідеального газового закону:
V = nRT/P
де V - об'єм газу (в нормальних умовах, тобто при температурі 0°C і тиску 1 атмосфери), n - молярна кількість газу, R - універсальна газова стала (0,0821 л·атм/моль·К), T - температура в Кельвінах, P - тиск у атмосферах.
Так як занадто багато змінних, не зазначених у завданні, будемо вважати, що температура та тиск відповідають нормальним умовам (0°C та 1 атмосфера). Тоді:
V = nRT/P = 7,61 моль * 0,0821 л·атм/моль·К * 273,15 К / 1 атмосфера ≈ 16,75 л
Тепер массу спирту можна обчислити, використовуючи масу газу за нормальних умов:
m = ρV
де m - маса газу, ρ - густина газу за нормальних умов (1,29 г/л).
Тоді:
m = ρV = 1,29 г/л * 16,75 л ≈ 21,59 г
Отже, об'єм газу становить близько 16,75 л (н.у.), а маса спирту, що перетворилась на газ, становить близько 21,59 г.
Answers & Comments
При спиртовому брожении этиловий спирт перетворюється на етанол та визначається за реакцією:
C2H5OH → C2H5OC2H5 + H2O
Молярна маса етанолу (C2H5OH) дорівнює 46 г/моль. Якщо 350 г етанолу утворилися з виходом продукту 95%, то маса усього продукту становить:
350 г / 0,95 ≈ 368,42 г
Так як один моль етанолу дає один моль продукту, то молекулярна кількість етанолу у цій реакції дорівнює:
350 г / 46 г/моль ≈ 7,61 моль
Об'єм цих молей газу можна обчислити з застосуванням ідеального газового закону:
V = nRT/P
де V - об'єм газу (в нормальних умовах, тобто при температурі 0°C і тиску 1 атмосфери), n - молярна кількість газу, R - універсальна газова стала (0,0821 л·атм/моль·К), T - температура в Кельвінах, P - тиск у атмосферах.
Так як занадто багато змінних, не зазначених у завданні, будемо вважати, що температура та тиск відповідають нормальним умовам (0°C та 1 атмосфера). Тоді:
V = nRT/P = 7,61 моль * 0,0821 л·атм/моль·К * 273,15 К / 1 атмосфера ≈ 16,75 л
Тепер массу спирту можна обчислити, використовуючи масу газу за нормальних умов:
m = ρV
де m - маса газу, ρ - густина газу за нормальних умов (1,29 г/л).
Тоді:
m = ρV = 1,29 г/л * 16,75 л ≈ 21,59 г
Отже, об'єм газу становить близько 16,75 л (н.у.), а маса спирту, що перетворилась на газ, становить близько 21,59 г.