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On fermente 1,5 kg de glucose sachant que le rendement
de la réaction est de l'ordre de 70%, calculer:
1) Le volume alcool obtenu;
(bacc juillet 2013)
2) Le volume du gaz dégagé à TPN.
3) La masse d'acide que l'on pourrait produire par
oxydation ménagée de cet alcool.
Le volume d'une solution de vinaigre titrant 6°
qui pourrait être préparé avec cet acide.
Masse volumique de l'acide acétique = 1.08g/cm³
Masse volumique de l'éthanol = 0,8g/cm³

Sagot :

Naylo

Réponse :

Explications :

Bonsoir,

Avant tout la réaction de la fermentation s'écrit :

C₂H₅OH + O₂ -> CH₃COOH + H₂O

De plus on a ;

M,glucose =  180 g/mol

M.éthanol = 46 g/mol

Ceci étant dis, nous pouvons commencer l'exercice ;

1/

On a ; n.glucose = m.glucose / M.glucose =  8,33 mol

Avec un rendement de 70 % on obtient :  

n_glucose,effectif = 8,33 * 0,7 = 5,83 mol

Selon l'équation de la réaction on a 1 mol d'éthanol qui est égale à deux moles de glucose :

Donc : n ( éthanol produit ) = 2*5,83 = 11,66

or,  m(éthanol produit ) =  n ( éthanol produit )  * M.éthanol

Ainsi :  m(éthanol produit )= 536,36g

Finalement pour calculer V(éthanol produit ) on utilise :

V(éthanol produit) = m(éthanol produit) / ρ(éthanol)

V(éthanol produit) = 536,36/0,8 = 670,45cm^3


2/ On a : n(CO2) = n (éthanol) = 11,66mol

On a aussi :  Volume molaire à TPN (0°C, 1 atm) = 22,4 L/mol :

V(CO2) = n(CO2) * Vm  = 11,6 * 22,4=261,18L

3/ Pour rappel on a cette équation :

C₂H₅OH + O₂ -> CH₃COOH + H₂O

Donc on a 1 mole d'éthanol donne 1 mole d'acide acétique :

n_acide acétique = n_éthanol = 11,66 mol

Calculons d'abord la masse d'acide acétique produit :

m_acide acétique = n_acide acétique * M_acide acétique

= 11,66 * 60 g

= 699,6 g

Ensuite, 6° signifie qu'on a  6 g d'acide acétique pour 100 mL de solution.

Pour rappel

ρ (acide acétique) = 1,08 g/cm³

Donc  pour une solution de concentration 6° (6 g/100 mL), la quantité totale d'acide acétique dans 699,6 g est :

V(solution)= ((699,6)/ (6 /100)) = (699,6) / (6 * 100) = 11660 mL = 11,66 L

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