Question

Si tenemos 50 gramos de sacarosa con una pureza del 67,4% y 300 mL de agua (d=1 g/mL), con un rendimiento de la reacción del 89,6%.
Responder las siguientes preguntas.
C12H22O11 + H2O -> C6H12O6
Sacarosa Glucosa

C6H12O6 -> C2H5OH + CO2


A. Balancear las reacciones.
B. Calcular la cantidad de glucosa que se obtiene de la reacción.
C. Calcular la cantidad de etanol formado si en la reacción participa toda la glucosa obtenida en el numeral anterior y el rendimiento de la reacción es del 67%.
D. Determine el volumen de dióxido de carbono producido a condiciones normales de P y T.

Urgente!

Answer 1

Consideremos la primera reacción química balanceada:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → 2 C₆H₁₂O₆

Datos estequiométricos:

342 g    

18 g        

360 g            

Datos del problema:

50 g

67.4%  

300 ml   

89.6% rdto    

De acuerdo al enunciado, la pureza de la sacarosa es del 67.4%, por lo tanto, de los 50 gramos de sacarosa de dicha pureza, 67.4 gramos son puros.

A su vez, hay 300 mL de agua, cuya densidad es de 1 g/mL. Por lo tanto, los 300 mL equivalen a 300 gramos de agua.

Cada 342 gramos de sacarosa, se requieren 18 gramos de agua, entonces:

342 g sacarosa ---- 18 g agua

67.4 g sacarosa ---- x = 3.55 g agua

Como se dispone de más agua de la estequiométricamente necesaria, ésta actúa como reactivo en exceso, y la sacarosa es el reactivo limitante.

342 g sacarosa ---- 360 g glucosa

67.4 g sacarosa ---- x = 71 g glucosa

Se obtienen 71 gramos de glucosa.

Segunda reacción química balanceada:

C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂

Datos estequiométricos:

180 g          

92 g        

88 g      

Datos del inciso anterior y del problema:

67.4 g            

67 % rdto              

180 g glucosa ---- 92 g etanol

67.4 g glucosa ----- x = 34.4 g etanol → si el rdto fuera del 100%

Como el rendimiento es del 67%,

100% rendimiento ---- 34.4 g etanol

67% rendimiento ---- x = 23.048 g etanol

Se formarán 23.048 gramos de etanol.

Para determinar el volumen de CO₂ en CNPT, debemos recordar que un mol de cualquier gas en esas condiciones ocupa 22.4 L, entonces:

180 g glucosa ----- 2 moles CO₂

67.4 g glucosa ----- x = 0.75 moles CO₂ → si el rdto fuera del 100%

Como el rendimiento de la reacción es del 67%,

100% ---- 0.75 moles CO₂

67% ----- x = 0.5025 moles CO₂

1 mol ---- 22.4 L

0.5025 moles ---- x = 11. 3 L

El volumen de CO₂ producido en CNTP es de 11. 3 litros.