A fermentação alcoólica é um processo biológico no qual açúcares como a sacarose, conforme reação abaixo, são convertidos em energia celular, com produção de etanol e dióxido de carbono como resíduos metabólicos. C12H22O11 + H2O → 4 CH3CH2OH + 4 CO2 A quantidade, em g, de açúcar necessária para preparar 1 L de aguardente, contendo 46% em massa de etanol, é aproximadamente
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre fermentação alcoólica, que é quando açúcares como a sacarose (C₁₂H₂₂O₁₁) são transformados em etanol (CH₃CH₂OH) e dióxido de carbono (CO₂). A gente precisa descobrir quantos gramas de açúcar são necessários para fazer 1 litro de aguardente que tem 46% de etanol em massa. Para isso, vamos usar conceitos de química como a estequiometria e entender as proporções da reação química envolvida.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa 46% em massa de etanol na aguardente. Isso quer dizer que, em 1 litro de aguardente, 46% do peso é etanol. Precisamos calcular a massa total da aguardente para depois descobrir quanto disso é etanol.
Passo 3
Vamos considerar a densidade da aguardente. A densidade da água é aproximadamente 1 g/mL, e a da aguardente é próxima disso, então 1 litro (1000 mL) de aguardente pesa cerca de 1000 gramas.
Passo 4
Agora, calculamos a massa de etanol na aguardente:
Passo 5
Vamos usar a equação química fornecida:
Isso mostra que 1 mol de sacarose produz 4 mols de etanol.
Passo 6
Precisamos converter a massa de etanol para moles para relacionar com a quantidade de sacarose. A massa molar do etanol (CH₃CH₂OH) é:
Então, os moles de etanol são:
Passo 7
Segundo a equação química, 4 mols de etanol são produzidos a partir de 1 mol de sacarose. Portanto, a quantidade de sacarose necessária é:
Passo 8
Agora, convertemos os moles de sacarose para gramas. A massa molar da sacarose (C₁₂H₂₂O₁₁) é:
Então, a massa de sacarose necessária é:
Resposta
A quantidade necessária de açúcar para preparar 1 litro de aguardente com 46% em massa de etanol é aproximadamente 855 gramas.