• Asignatura: Química
  • Autor: jhoncolombia24
  • hace 8 años

Un fermentador continuo es alimentado con una mezcla de glucosa y xilosa como substrato. El microorganismos S. stipitis consume ambos azúcares. Debido a que el fermentador no tiene buenos instrumentos de medida para determinar cuántos azúcares se están consumiendo, el operador ha realizado algunas medidas simples. Ellos determinaron que en 1 h 50 min, un tanque de gas de 20 L se llena completamente con el CO2 producido por la reacción (a 32°C y 1,02 atm). El flujo de alimentación indica que el flujo de alimentación tiene una relación xilosa:glucosa de 9:1. Determine cuanta azúcar es transformada en alcohol y CO2 por hora. Asumir una conversión de 100%.


3C5H10O5 -------- 5C2H6O + 5CO2

Xilosa ------------ glucosa + dióxido de carbono


C6H12O6----------2C2H6O + 2CO2

Glucosa -------etanol + dióxido de carbono

Respuestas

Respuesta dada por: judith0102
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DATOS :

 mezcla de xilosa y glucosa alimenta al fermentador .

  relación de flujo de alimentación que tiene la xilosa: glucosa= 9:1

 t = 1h y 50 minutos = 1h + 50min*1h/60 min = 1.83333h

 V= 20 L CO2

 T= 32ºC +273 = 305º K

 P = 1.02 atm

 g glucosa ( C6H12O6) /hora =?

  % conversión = 100%

 SOLUCION :

  Para resolver el ejercicio se procede a calcular  primero los gramos de CO2 por hora y luego se pueden calcular los gramos de glucosa C6H12O6 solicitados con un porcentaje de conversión de 100% ( indica que lo que reacciona es igual al que alimenta al fermentador ) de la siguiente manera :

  3 C5H10O5 → 5C2H6O  + 5CO2

       450 g            230 g        220 g

    Xilosa              etanol      dióxido de carbono.

   C6H12O6 → 2C2H6O   + 2CO2  

      180 g              92 g         88 g

    glucosa          etanol       dióxido de carbono

    P*V = n*R*T

    P*V = m*R*T/Pm

    m = P*V *Pm / R*T

    m =( 1.02 atm *20 L * 44 g/mol )/ (0.082 L*atm/ºK*mol* 305 º k)

    m = 35.88 g CO2

           35.88 g CO2 / 1h 50min( 1.83333h) * 1h= 19.57 g CO2 /h

           19.57 gCO2*  180 g C6H12O6 / 88 gCO2 = 40.02 g C6H12O6/h.

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