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A produção de etanol (C2H5OH;M = 46 g/mol) é feita a partir da fermentação da sacarose (C12H22O11;M = 342g/mol) hidrolisada, obtida de vegetais com...

A produção de etanol (C2H5OH;M = 46 g/mol) é feita a partir da fermentação da sacarose (C12H22O11;M = 342g/mol) hidrolisada, obtida de vegetais como a cana-de-açúcar. Nessa reação, além do etanol, também é produzido dióxido de carbono (CO2;M = 44g/mol), conforme a equação balanceada a seguir. C12H22O11(aq) + H2O(ℓ) leveduras→ 4C2H5OH(aq)+ 4CO2(g) Em um experimento, uma solução contendo 17,1 g de sacarose foi submetida a uma fermentação, e o CO2 produzido foi direcionado a uma solução de água de barita (solução aquosa saturada de hidróxido de bário Ba (OH2); M = 171g/mol) conforme representado na figura. A pesagem do precipitado de carbonato de bário BaCO3; M = 197 g/mol) produzido no recipiente 2 forneceu uma massa de 35,46 g.
a) A fermentação da sacarose no recipiente 1 deverá produzir uma solução de caráter ácido, básico ou neutro? Qual a função química da substância, produzida na fermentação, que confere esse caráter à solução?
b) Calcule a massa de CO2 produzida na reação. Determine o rendimento da reação de fermentação da sacarose no experimento descrito.

Essa pergunta também está no material:

Estudo Ativo Vol 3 - Ciências da Natureza-511-513
3 pág.

Enem Colégio Dom BoscoColégio Dom Bosco

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a) A fermentação da sacarose no recipiente 1 produzirá uma solução de caráter ácido, pois a produção de etanol é acompanhada pela liberação de prótons (H+), o que diminui o pH da solução. A função química da substância que confere esse caráter ácido à solução é o ácido carboxílico, que é produzido a partir da oxidação do etanol. b) Para calcular a massa de CO2 produzida na reação, é necessário utilizar a proporção estequiométrica da equação balanceada. Como a massa molar do CO2 é de 44 g/mol, temos: 4 mol de CO2 para cada mol de sacarose 342 g de sacarose correspondem a 1 mol 17,1 g de sacarose correspondem a: (4 mol CO2 / 1 mol sacarose) x (44 g CO2 / 1 mol CO2) x (17,1 g sacarose / 342 g sacarose) = 3,52 g CO2 O rendimento da reação de fermentação da sacarose no experimento descrito pode ser calculado pela razão entre a massa de CO2 produzida e a massa de CO2 teoricamente esperada, considerando que toda a sacarose foi convertida em etanol e CO2. A massa teórica de CO2 pode ser calculada a partir da massa molar da sacarose e da proporção estequiométrica da equação balanceada: 1 mol de sacarose produz 4 mol de CO2 342 g de sacarose correspondem a 1 mol 17,1 g de sacarose correspondem a: (4 mol CO2 / 1 mol sacarose) x (44 g CO2 / 1 mol CO2) = 7,04 g CO2 Portanto, o rendimento da reação é: (3,52 g CO2 / 7,04 g CO2) x 100% = 50%

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