10. Вычислите объём CO₂ (н. у.), который может образоваться при спиртовом брожении раствора, содержащего 720 г глюкозы. Рассчитайте массу 96%-го этилового спирта, который можно получить в результате этой реакции с выходом продукта, равным 85% от теоретически возможного.

Краткое пояснение:

Решение:

1. Шаг 1: Запишем уравнение реакции спиртового брожения глюкозы.
   

   C₆H₁₂O₆ --> 2C₂H₅OH + 2CO₂

2. Шаг 2: Рассчитаем молярные массы необходимых веществ.
   
   • Молярная масса глюкозы (C₆H₁₂O₆) = 6 * 12.01 + 12 * 1.01 + 6 * 16.00 = 180.18 г/моль.
   • Молярная масса CO₂ = 12.01 + 2 * 16.00 = 44.01 г/моль.
   • Молярная масса этанола (C₂H₅OH) = 2 * 12.01 + 6 * 1.01 + 16.00 = 46.08 г/моль.
3. Шаг 3: Рассчитаем количество вещества глюкозы.
   

   n(глюкозы) = масса / молярная масса = 720 г / 180.18 г/моль ≈ 3.996 моль

4. Шаг 4: Рассчитаем теоретический объём CO₂ (н. у.).
   Из уравнения реакции следует, что из 1 моль глюкозы образуется 2 моль CO₂. Следовательно, из 3.996 моль глюкозы образуется:
   

   n(CO₂) = 2 * n(глюкозы) = 2 * 3.996 моль ≈ 7.992 моль

   Объём CO₂ (н. у.) = n(CO₂) * Vm, где Vm = 22.4 л/моль (молярный объём газов при н. у.).

   V(CO₂) = 7.992 моль * 22.4 л/моль ≈ 179.02 л

5. Шаг 5: Рассчитаем теоретическую массу этилового спирта.
   Из уравнения реакции следует, что из 1 моль глюкозы образуется 2 моль C₂H₅OH.
   

   n(C₂H₅OH) = 2 * n(глюкозы) = 2 * 3.996 моль ≈ 7.992 моль

   Теоретическая масса C₂H₅OH = n(C₂H₅OH) * M(C₂H₅OH) = 7.992 моль * 46.08 г/моль ≈ 368.21 г

6. Шаг 6: Рассчитаем фактическую массу 96%-го этилового спирта с учётом выхода 85%.
   Фактическая масса C₂H₅OH = Теоретическая масса * (Выход / 100%) = 368.21 г * (85 / 100) ≈ 312.98 г.
   Это масса чистого этанола. Теперь нужно найти массу 96%-го раствора.
   

   Масса 96%-го раствора = Фактическая масса этанола / (массовая доля этанола / 100%) = 312.98 г / (96 / 100) ≈ 326.02 г

Ответ: Объём CO₂ (н. у.) ≈ 179.02 л. Масса 96%-го этилового спирта ≈ 326.02 г.