A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar) por fermentaçāo, pode ser representada pela seguinte equaçāo:
a) Admitindo-se que o processo tenha rendimento de e que o etanol seja anidro (puro), calcule a massa (em kg) de açúcar necessária para produzir um volume de 100 litros de etanol, suficiente para encher o tanque de dois automóveis,
b) A uma velocidade constante de , um automóvel faz cerca de 10 km por litro de etanol. Considerando a queima total do combustivel, qual deve ser o volume de gás carbónico ( ) em metros cúbicos, lançado na atmosfera pelo automóvel, após 5 horas de viagem?
Dados: volume molar do , Densidade do etanol =

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que tem duas partes. A primeira parte (a) envolve calcular a quantidade de açúcar necessária para produzir 100 litros de etanol com um rendimento de 90%. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas nas reações químicas. Precisaremos das massas molar das substâncias envolvidas e entender a relação entre elas na equação química dada.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar a equação química fornecida:
Isso nos mostra que 1 mol de sacarose reage com 1 mol de água para produzir 4 moles de etanol e 4 moles de dióxido de carbono.

Passo 3

Vamos calcular a massa molar da sacarose ( ):

Passo 4

Agora, a massa molar do etanol ( ):

Passo 5

Sabemos que a densidade do etanol é . Vamos converter 100 litros para gramas:

Passo 6

Agora, vamos considerar o rendimento de 90%, ou seja, apenas 90% do etanol é efetivamente produzido. Portanto, a massa real de etanol necessária é:

Passo 7

Vamos calcular quantos moles de etanol isso representa:

Passo 8

Pela equação química, 4 moles de etanol são produzidos a partir de 1 mol de sacarose. Então, a quantidade de sacarose necessária é:

Passo 9

Finalmente, transformamos os moles de sacarose em massa:

Resposta

a) É necessário aproximadamente 164,76 kg de açúcar para produzir 100 litros de etanol com um rendimento de 90%.

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