Răspuns:
Etape de calcul:
1) Masa de CaC₂ pură din 10 g carbid cu 82 % puritate=?
Puritatea se referă la conținutul procentual de substanță pură, CaC₂ în amestecul tehnic de CaC₂ și alte substanțe, numite impurități.
m CaC₂ pur=10 g carbid.82/100=8,2 g CaC₂
2) Masa de glucoză=?=X
În loc să mergem din reacție în reacție, calculând pe rând masa de Ca(OH)₂, apoi masa de CO₂ și apoi masa de C₆H₁₂O₆, vă propun un calcul direct, din însumarea reacțiilor și stoechiometria lor (vezi Explicații):
1 mol C₆H₁₂O₆...2moli CO₂..2moli Ca(OH)₂......2 moli CaC₂
Rezultă:
1mol=M=180 g/mol C₆H₁₂O₆.................corespunde la...2.MCaC₂=2.64g/mol
atunci X g de C₆H₁₂O₆....................corespunde la......8,2 g CaC₂ pur
X=180 g/mol.8,2 g/2.64 g/mol=11,53 g
3) Concentrația molară a siropului în glucoză=CM =? (mol/L)
Relația matematică pentru CM este:
CM = md/M.Vs
unde:
md=11,53 g glucoză
M glucoză=180 g/mol
Vs=V sirop=25 mL =0,025L
Rezultă:
CM = 11,53/180.0,025=2,56 M
Concentrația siropului în glucoză, sub formă de titru, T (g/mL) este:
T = md/Vs= 11,53 g/25mL=0,4612 g C₆H₁₂O₆/mL
R: 2,56 M, T=0,4612 g/mL
Explicație:
Din enunț, deducem că au loc următoarele reacții chimice:
-prima dată este fermentarea alcoolică a glucozei C₆H₁₂O₆ din 25 mL sirop de gucoză, prin care se formează alcool etilic(C₂H₅OH) și dioxid de carbon (CO₂) gaz.
C₆H₁₂O₆ soluție = 2C₂H₅OH soluție + 2CO₂gaz↑
1mol glucoză........2moli alcool etilic.......2 moli gaz
CO₂ degajat este absorbit într-o soluție de Ca(OH)₂ rezultată prin reacția CaC₂ (din carbidul impur) cu apa (hidroliza).
- a doua reacție este reacția CaC₂ pur cu apă, prin care se formează acetilenă, C₂H₂ (etină) și hidroxid de calciu:
CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂ gaz
1mol......2mol.......1mol...........1mol
-a treia reacție se referă la reacția dintre CO₂ și Ca(OH)₂ din timpul absorției, când se formează precipitat de carbonat de calciu ( CaCO₃).
Ca(OH)₂soluție + CO₂ gaz= CaCO₃↓ (alb) + H₂O
1mol......................1mol.............1mol......................1mol
Din stoechiometria acestor reacții înțelegem că:
1mol de C₆H₁₂O₆ produce 2 moli de CO₂ și atunci avem nevoie de 2 moli de CaC₂(în loc de 1) pentru a produce 2 moli de Ca(OH)₂ (în loc de 1), care vor reține 2 moli de CO₂.
Calcul concentrației siropului în glucoză, titrul sau concentrația molară se rezumă la calcularea masei de glucoză, care necesită o masă de CaC₂ pur din 10 g carbid 82% puritate, pentru producerea Ca(OH)₂, în care se reține CO₂, de la fermentația glucozei.
