Lên men giấm 2 lít rượu etylic 15° a) viết phương trình phản ứng hoá học xảy ra …
Chúng ta bắt đầu với câu hỏi a) viết phương trình phản ứng hoá học xảy ra.
Các em còn nhớ phản ứng lên men giấm là gì không? Đó là quá trình vi khuẩn axetic chuyển hóa ancol etylic (rượu etylic) thành axit axetic với sự có mặt của oxi.
Phương trình hóa học của phản ứng này như sau:
C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O
Trong đó:
* C₂H₅OH là ancol etylic.
* O₂ là oxi.
* CH₃COOH là axit axetic.
* H₂O là nước.
Bây giờ, chúng ta chuyển sang câu b) tính khối lượng axit axetic thu được. Bài toán cho biết hiệu suất quá trình lên men là 90% và khối lượng riêng của rượu etylic là 0,8g/ml. Chúng ta có 2 lít rượu etylic 15°.
Đầu tiên, các em cần xác định thể tích và khối lượng của ancol etylic nguyên chất có trong 2 lít rượu 15°.
Thể tích ancol etylic nguyên chất trong 2 lít rượu 15° là:
2 lít = 2000 ml
Thể tích C₂H₅OH = 2000 ml 15% = 2000 0.15 = 300 ml
Tiếp theo, chúng ta tính khối lượng của ancol etylic nguyên chất:
Khối lượng C₂H₅OH = Thể tích * Khối lượng riêng
Khối lượng C₂H₅OH = 300 ml * 0.8 g/ml = 240 gam
Bây giờ, chúng ta sẽ tính khối lượng mol của ancol etylic (C₂H₅OH) và axit axetic (CH₃COOH).
Phân tử khối của C₂H₅OH: 2 12 + 5 1 + 16 + 1 = 46 g/mol
Phân tử khối của CH₃COOH: 2 12 + 3 1 + 12 + 2 * 16 + 1 = 60 g/mol
Dựa vào phương trình phản ứng:
C₂H₅OH → CH₃COOH
Theo phương trình, cứ 1 mol C₂H₅OH phản ứng sẽ tạo ra 1 mol CH₃COOH.
Hay theo khối lượng, cứ 46 gam C₂H₅OH phản ứng sẽ tạo ra 60 gam CH₃COOH.
Nếu hiệu suất là 100%, thì từ 240 gam C₂H₅OH, chúng ta sẽ thu được khối lượng axit axetic lý thuyết là:
Khối lượng CH₃COOH (lý thuyết) = (240 gam C₂H₅OH * 60 gam CH₃COOH) / 46 gam C₂H₅OH ≈ 313.04 gam
Tuy nhiên, bài toán cho biết hiệu suất quá trình lên men chỉ là 90%. Do đó, khối lượng axit axetic thực tế thu được sẽ là:
Khối lượng CH₃COOH (thực tế) = Khối lượng CH₃COOH (lý thuyết) * Hiệu suất
Khối lượng CH₃COOH (thực tế) = 313.04 gam 90% = 313.04 0.90 ≈ 281.74 gam
Vậy, khối lượng axit axetic thu được là khoảng 281.74 gam.
Cuối cùng, chúng ta sang câu c) nếu pha dung dịch sau lên men ở trên thành giấm ăn chứa 4% axit axetic thì khối lượng giấm ăn thu được là bao nhiêu?
Chúng ta đã thu được khoảng 281.74 gam axit axetic. Đây là khối lượng chất tan trong dung dịch giấm ăn.
Giấm ăn thu được chứa 4% axit axetic có nghĩa là khối lượng axit axetic chiếm 4% khối lượng dung dịch giấm.
Gọi khối lượng dung dịch giấm ăn thu được là m.
Theo đề bài, ta có:
Khối lượng CH₃COOH = 4% * m
281.74 gam = 0.04 * m
Để tìm khối lượng giấm ăn thu được, ta chia khối lượng axit axetic cho tỉ lệ phần trăm của nó trong dung dịch:
m = 281.74 gam / 0.04
m ≈ 7043.5 gam
Vậy, khối lượng giấm ăn thu được là khoảng 7043.5 gam.
Các em đã nắm rõ cách giải từng bước của bài tập này chưa? Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy nhé.
Đáp án:
a) \({C_2}{H_5}OH + {O_2} \to C{H_3}COOH + {H_2}O\)
b) \(281,74g\)
c) \(7043,5 g\)
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
a)\\
{C_2}{H_5}OH + {O_2} \to C{H_3}COOH + {H_2}O\\
b)\\
V_{{C_2}{H_5}OH} = 2 \times \dfrac{{15}}{{100}} = 0,3l\\
m{C_2}{H_5}OH = 300 \times 0,8 = 240g\\
n{C_2}{H_5}OH = \dfrac{{240}}{{46}} = \dfrac{{120}}{{23}}\,mol\\
nC{H_3}COOH = n{C_2}{H_5}OH = \dfrac{{120}}{{23}}\,mol\\
mC{H_3}COOH = \dfrac{{120}}{{23}} \times 90\% \times 60 = 281,74g\\
c)\\
m{\rm{dd}} = \dfrac{{281,74}}{{4\% }} = 7043,5g
\end{array}\)
a) PTHH :
C2H5OH __men giấm ___>CH3COOH +H2O
b)thể tích C2H5OH là : 2.15:100=0.3 l =300ml
khối lượng C2H5OH là : 300.0,8 =240 g
số mol C2H5OH là :240:46 = 120/23 (mol)
theo pt nCH3COOH = n C2H5OH = 120/23 mol
khối lượng axit axetic thu được là : 120/23 . 60 . 90% =281.74 g
c) khối lượng giấm ăn thu được là :281,74 . 100 :4 =7043,5 g